As a particle physicist, I study the elementary particles and how they interact on the most fundamental level. For most of my research career, I've been using accelerators, such as the electron accelerator at Stanford University, just up the road, to study things on the smallest scale. But more recently, I've been turning my attention to the universe on the largest scale. Because, as I'll explain to you, the questions on the smallest and the largest scale are actually very connected. So I'm going to tell you about our twenty-first-century view of the universe, what it's made of and what the big questions in the physical sciences are -- at least some of the big questions.
Enquanto física de partículas, eu estudo as partículas elementares e como interagem ao nível mais fundamental. Ao longo da maior parte da minha carreira de investigadora usei aceleradores, como o acelerador de eletrões da Universidade de Stanford, para estudar coisas à escala mais pequena. Mas, ultimamente, tenho voltado a minha atenção para o universo a grande escala. Porque, como vos explicarei, as questões do universo a grande e a pequena escala estão ligadas. Por isso vou falar-vos da visão que temos do universo no século XXI, de que é composto e quais são as grandes questões nas ciências físicas, pelo menos algumas das grandes questões.
So, recently, we have realized that the ordinary matter in the universe -- and by ordinary matter, I mean you, me, the planets, the stars, the galaxies -- the ordinary matter makes up only a few percent of the content of the universe. Almost a quarter, or approximately a quarter of the matter in the universe, is stuff that's invisible. By invisible, I mean it doesn't absorb in the electromagnetic spectrum. It doesn't emit in the electromagnetic spectrum. It doesn't reflect. It doesn't interact with the electromagnetic spectrum, which is what we use to detect things. It doesn't interact at all. So how do we know it's there? We know it's there by its gravitational effects. In fact, this dark matter dominates the gravitational effects in the universe on a large scale, and I'll be telling you about the evidence for that.
Então, recentemente, percebemos que a matéria normal no universo — e por matéria normal quero dizer vocês e eu, os planetas, as estrelas, as galáxias — a matéria normal representa apenas uma pequena percentagem do conteúdo do universo. Quase um quarto, ou aproximadamente um quarto, da matéria no universo é algo invisível. Por invisível, quero dizer que não absorve no espectro eletromagnético, não emite no espectro eletromagnético, não reflete, Não interage com o espectro eletromagnético, que é o que usamos para detetar coisas. Não interage de todo. Então como sabemos que está lá? Sabemos que está lá pelos seus efeitos gravitacionais. Na verdade, esta matéria escura domina os efeitos gravitacionais no universo em grande escala. Vou falar-vos sobre as provas para tal.
What about the rest of the pie? The rest of the pie is a very mysterious substance called dark energy. More about that later, OK. So for now, let's turn to the evidence for dark matter. In these galaxies, especially in a spiral galaxy like this, most of the mass of the stars is concentrated in the middle of the galaxy. This huge mass of all these stars keeps stars in circular orbits in the galaxy. So we have these stars going around in circles like this. As you can imagine, even if you know physics, this should be intuitive, OK -- that stars that are closer to the mass in the middle will be rotating at a higher speed than those that are further out here, OK.
E o resto do bolo? O resto do bolo é uma substância muito misteriosa chamada energia escura. Volto a isso mais tarde, Ok? Para já, voltemo-nos para as provas da matéria escura. Nestas galáxias, especialmente em galáxias em espiral como esta, a maior parte da massa das estrelas está concentrada no meio da galáxia. A enorme massa de todas estas estrelas mantém as estrelas em órbitas circulares na galáxia. Por isso temos estas estrelas a andar em círculos como este. Como podem imaginar — mesmo para quem não sabe física, isto deve ser intuitivo — as estrelas mais próximas da massa central têm rotações mais rápidas que aquelas que estão mais longe.
So what you would expect is that if you measured the orbital speed of the stars, that they should be slower on the edges than on the inside. In other words, if we measured speed as a function of distance -- this is the only time I'm going to show a graph, OK -- we would expect that it goes down as the distance increases from the center of the galaxy. When those measurements are made, instead what we find is that the speed is basically constant, as a function of distance. If it's constant, that means that the stars out here are feeling the gravitational effects of matter that we do not see. In fact, this galaxy and every other galaxy appears to be embedded in a cloud of this invisible dark matter. And this cloud of matter is much more spherical than the galaxy themselves, and it extends over a much wider range than the galaxy. So we see the galaxy and fixate on that, but it's actually a cloud of dark matter that's dominating the structure and the dynamics of this galaxy.
Então seria de esperar que, se medíssemos as velocidades orbitais das estrelas, estas deveriam ser mais lentas no exterior que no interior. Ou seja, se medíssemos a velocidade como função da distância — só vos vou mostrar este gráfico — seria de esperar que a velocidade baixasse à medida que aumenta a distância do centro da galáxia. Pelo contrário, quando fazemos essas medições, verificamos que a velocidade é essencialmente constante em função da distância. Se é constante, significa que as estrelas aqui estão a sentir os efeitos gravitacionais de matéria que nós não vemos. Na verdade, esta galáxia, como qualquer outra galáxia, aparenta estar imersa numa nuvem desta matéria escura invisível. E esta nuvem de matéria é muito mais esférica que as próprias galáxias, e estende-se por distâncias muito maiores que a galáxia. Então vemos a galáxia e fixamo-nos nisso, mas é uma nuvem de matéria escura que está a dominar a estrutura e as dinâmicas desta galáxia.
Galaxies themselves are not strewn randomly in space; they tend to cluster. And this is an example of a very, actually, famous cluster, the Coma cluster. And there are thousands of galaxies in this cluster. They're the white, fuzzy, elliptical things here. So these galaxy clusters -- we take a snapshot now, we take a snapshot in a decade, it'll look identical. But these galaxies are actually moving at extremely high speeds. They're moving around in this gravitational potential well of this cluster, OK. So all of these galaxies are moving. We can measure the speeds of these galaxies, their orbital velocities, and figure out how much mass is in this cluster.
As próprias galáxias não estão espalhadas aleatoriamente no espaço; tendem a agrupar-se. isto é um exemplo de um aglomerado bastante famoso, o aglomerado de Coma. Há milhares de galáxias neste aglomerado. São estas coisas brancas, difusas e elíticas. Se tirarmos uma foto agora a estes aglomerados de galáxias, e tirarmos outra daqui a 10 anos, eles vão parecer idênticos. Mas estas galáxias estão a mover-se a altíssimas velocidades. Estão a mover-se no poço potencial gravitacional deste aglomerado. Todas estas galáxias estão em movimento. Podemos medir as velocidades das galáxias, as suas velocidades orbitais, e perceber quanta massa existe neste aglomerado.
And again, what we find is that there is much more mass there than can be accounted for by the galaxies that we see. Or if we look in other parts of the electromagnetic spectrum, we see that there's a lot of gas in this cluster, as well. But that cannot account for the mass either. In fact, there appears to be about ten times as much mass here in the form of this invisible or dark matter as there is in the ordinary matter, OK. It would be nice if we could see this dark matter a little bit more directly. I'm just putting this big, blue blob on there, OK, to try to remind you that it's there. Can we see it more visually? Yes, we can.
E, novamente, o que encontramos é que há lá muito mais massa que aquilo que pode ser contabilizado pelas galáxias que vemos. Ou, se olharmos para outras partes do espetro eletromagnético, vemos que também há muito gás neste aglomerado. Mas isso também não corresponde à massa em falta. Parece haver cerca de 10 vezes mais massa aqui, sob a forma desta matéria escura ou invisível do que há massa normal. Seria bom se pudéssemos ver esta matéria escura um pouco mais diretamente. Sou eu que estou a colocar esta grande bolha azul, para vos lembrar que está lá.
And so let me lead you through how we can do this. So here's an observer: it could be an eye; it could be a telescope. And suppose there's a galaxy out here in the universe. How do we see that galaxy? A ray of light leaves the galaxy and travels through the universe for perhaps billions of years before it enters the telescope or your eye. Now, how do we deduce where the galaxy is? Well, we deduce it by the direction that the ray is traveling as it enters our eye, right? We say, the ray of light came this way; the galaxy must be there, OK. Now, suppose I put in the middle a cluster of galaxies -- and don't forget the dark matter, OK. Now, if we consider a different ray of light, one going off like this, we now need to take into account what Einstein predicted when he developed general relativity. And that was that the gravitational field, due to mass, will deflect not only the trajectory of particles, but will deflect light itself.
Podemos representar mais visualmente? Sim, podemos. Vou mostrar-vos como podemos fazê-lo. O observador está aqui. É um olho, podia ser um telescópio. Suponham que há uma galáxia algures no universo. Como vemos esta galáxia? Um raio de luz parte da galáxia e viaja através do universo durante milhares de milhões de anos antes de entrar no telescópio ou nos nossos olhos. Como podemos deduzir onde fica essa galáxia? Podemos deduzi-lo pela direção em que o raio viaja quando atinge o nosso olho, certo? Dizemos, o raio de luz veio por aqui, a galáxia tem que estar ali. Agora, suponham que coloco no meio um aglomerado de galáxias. Não se esqueçam da matéria escura. Se consideramos um raio de luz diferente, um que vá assim, temos de ter em conta o que Einstein previu quando desenvolveu a relatividade geral. Ou seja, que o campo gravitacional, devido à massa, vai desviar não só a trajetória de partículas
So this light ray will not continue in a straight line, but would rather bend and could end up going into our eye. Where will this observer see the galaxy? You can respond. Up, right? We extrapolate backwards and say the galaxy is up here. Is there any other ray of light that could make into the observer's eye from that galaxy? Yes, great. I see people going down like this. So a ray of light could go down, be bent up into the observer's eye, and the observer sees a ray of light here.
mas vai desviar a própria luz. Então este raio de luz não vai continuar em linha reta, mas vai curvar-se e pode acabar por chegar aos nossos olhos. Onde é que este observador vê a galáxia? Podem responder. Lá em cima, não é? Nós extrapolamos para trás e dizemos que a galáxia está aqui. Há algum outro raio de luz que possa chegar ao observador vindo daquela galáxia? Há, ótimo. Estou a ver pessoas a apontar para baixo. O raio de luz pode descer, curvar para cima em direção ao observador, e o observador vê o raio de luz aqui.
Now, take into account the fact that we live in a three-dimensional universe, OK, a three-dimensional space. Are there any other rays of light that could make it into the eye? Yes! The rays would lie on a -- I'd like to see -- yeah, on a cone. So there's a whole ray of light -- rays of light on a cone -- that will all be bent by that cluster and make it into the observer's eye. If there is a cone of light coming into my eye, what do I see? A circle, a ring. It's called an Einstein ring. Einstein predicted that, OK. Now, it will only be a perfect ring if the source, the deflector and the eyeball, in this case, are all in a perfectly straight line. If they're slightly skewed, we'll see a different image.
Agora, tenham em conta que vivemos num universo tridimensional, num espaço tridimensional. Haverá outros raios de luz que possam chegar aos nossos olhos? (Risos) Claro! Os raios formariam um cone. Então há raios de luz, raios de luz num cone, que são curvados pelo aglomerado e vão chegar ao olho do observador. Se há um cone de luz em direção aos meus olhos, o que é que vejo? Um círculo, um anel. Chama-se anel de Einstein, que Einstein previu. Mas só será um anel perfeito se a fonte, o deflector e o olho estiverem numa linha reta perfeita.
Now, you can do an experiment tonight over the reception, OK, to figure out what that image will look like. Because it turns out that there is a kind of lens that we can devise, that has the right shape to produce this kind of effect. We call this gravitational lensing. And so, this is your instrument, OK. (Laughter). But ignore the top part. It's the base that I want you to concentrate, OK. So, actually, at home, whenever we break a wineglass, I save the bottom, take it over to the machine shop. We shave it off, and I have a little gravitational lens, OK. So it's got the right shape to produce the lensing. And so the next thing you need to do in your experiment is grab a napkin. I grabbed a piece of graph paper -- I'm a physicist. (Laughter) So, a napkin. Draw a little model galaxy in the middle. And now put the lens over the galaxy, and what you'll find is that you'll see a ring, an Einstein ring. Now, move the base off to the side, and the ring will split up into arcs, OK. And you can put it on top of any image. On the graph paper, you can see how all the lines on the graph paper have been distorted. And again, this is a kind of an accurate model of what happens with the gravitational lensing.
Se estiverem ligeiramente desviados, veremos uma imagem diferente. Podem fazer uma experiência hoje à noite na receção, para perceber como seria essa imagem. Porque acontece que há um tipo de lente que podemos conceber, que tem a forma perfeita para produzir esse tipo de efeito. Chamamos a isto lente gravitacional. Portanto, este é o vosso instrumento. (Risos) Mas ignorem a parte de cima. É na base que se devem concentrar. Na verdade, lá em casa, sempre que partimos um copo de vinho, eu guardo o fundo e levo-o para a oficina. Limamo-lo, e eu fico com uma pequena lente gravitacional. Tem a forma exata para produzir o efeito. Para continuarem a vossa experiência, peguem num guardanapo. Eu usei papel milimétrico. Sou física. (Risos) Desenhem uma galáxia modelo no meio do guardanapo. Depois coloquem a lente sobre a galáxia e vão conseguir ver um anel, um anel de Einstein. Agora, movam a base para o lado, e o anel vai dividir-se em arcos. Podem colocar a lente em cima de qualquer imagem. No papel milimétrico vemos como todas as linhas ficam distorcidas. Isto é uma representação fiel do que acontece com as lentes gravitacionais.
OK, so the question is: do we see this in the sky? Do we see arcs in the sky when we look at, say, a cluster of galaxies? And the answer is yes. And so, here's an image from the Hubble Space Telescope. Many of the images you are seeing are earlier from the Hubble Space Telescope. Well, first of all, for the golden shape galaxies -- those are the galaxies in the cluster. They're the ones that are embedded in that sea of dark matter that are causing the bending of the light to cause these optical illusions, or mirages, practically, of the background galaxies. So the streaks that you see, all these streaks, are actually distorted images of galaxies that are much further away.
Então a questão é: nós vemos isto no céu? Vemos arcos no céu quando olhamos para um aglomerado de galáxias? E a resposta é: sim. Esta é uma imagem do telescópio espacial Hubble. Muitas das imagens que veem são mais antigas que o telescópio espacial Hubble. Antes de mais, as galáxias douradas são as galáxias do aglomerado. São as que estão imersas naquele mar de matéria escura que estão a causar a curvatura da luz e causam estas ilusões de ótica, ou miragens das galáxias de fundo. Então todas estas faixas que estão a ver são imagens distorcidas de galáxias muito mais distantes.
So what we can do, then, is based on how much distortion we see in those images, we can calculate how much mass there must be in this cluster. And it's an enormous amount of mass. And also, you can tell by eye, by looking at this, that these arcs are not centered on individual galaxies. They are centered on some more spread out structure, and that is the dark matter in which the cluster is embedded, OK. So this is the closest you can get to kind of seeing at least the effects of the dark matter with your naked eye.
Portanto, baseamo-nos na quantidade de distorção que vemos naquelas imagens, para calcular a quantidade de massa que deve existir neste aglomerado. É uma enorme quantidade de massa. Também conseguimos perceber, olhando para isto, que estes arcos não estão centrados em galáxias individuais; estão centrados numa estrutura mais espalhada. E isso é a matéria escura em que o aglomerado está imerso. Isto é o mais próximo que podemos estar de ver, pelo menos os efeitos da matéria escura a olho nu.
OK, so, a quick review then, to see that you're following. So the evidence that we have that a quarter of the universe is dark matter -- this gravitationally attracting stuff -- is that galaxies, the speed with which stars orbiting galaxies is much too large; it must be embedded in dark matter. The speed with which galaxies within clusters are orbiting is much too large; it must be embedded in dark matter. And we see these gravitational lensing effects, these distortions that say that, again, clusters are embedded in dark matter.
Uma pequena revisão, para ver se estão a acompanhar. A evidência que temos de que um quarto do universo é matéria escura, essa coisa com atração gravitacional, é que as velocidades a que as estrelas orbitam as galáxias são demasiado grandes, têm que estar envolvidas em matéria escura. A velocidade a que as galáxias orbitam nos aglomerados é demasiado grande, as galáxias têm que estar envolvidas em matéria escura. Vemos estes efeitos de lente gravitacional. Estas distorções também dizem
OK. So now, let's turn to dark energy.
que os aglomerados estão imersos em matéria escura.
So to understand the evidence for dark energy, we need to discuss something that Stephen Hawking referred to in the previous session. And that is the fact that space itself is expanding. So if we imagine a section of our infinite universe -- and so I've put down four spiral galaxies, OK -- and imagine that you put down a set of tape measures, so every line on here corresponds to a tape measure, horizontal or vertical, for measuring where things are. If you could do this, what you would find that with each passing day, each passing year, each passing billions of years, OK, the distance between galaxies is getting greater. And it's not because galaxies are moving away from each other through space. They're not necessarily moving through space. They're moving away from each other because space itself is getting bigger, OK. That's what the expansion of the universe or space means. So they're moving further apart.
Então agora voltemo-nos para a energia escura. Para perceber as evidências para a energia escura, temos de discutir algo a que o Stephen Hawking aludiu numa sessão anterior. Isto é, o facto de o próprio espaço estar em expansão. Então imaginemos uma secção do nosso universo infinito, na qual eu coloquei 4 galáxias espirais. Imaginem que colocam um conjunto de fitas métricas, para que cada linha aqui corresponda a uma fita métrica, horizontal ou vertical, para medirmos onde estão as coisas. Se pudessem fazer isto, o que iam descobrir é que a cada dia que passa, a cada ano que passa, a cada milhar de milhões de anos que passa, a distância entre galáxias está a aumentar. Não é porque as galáxias se estejam a afastar umas das outras através do espaço; não estão necessariamente a mover-se através do espaço. Estão a afastar-se umas das outras porque o próprio espaço está a aumentar. É isso que significa a expansão do universo ou do espaço. Então estão a afastar-se cada vez mais.
Now, what Stephen Hawking mentioned, as well, is that after the Big Bang, space expanded at a very rapid rate. But because gravitationally attracting matter is embedded in this space, it tends to slow down the expansion of the space, OK. So the expansion slows down with time. So, in the last century, OK, people debated about whether this expansion of space would continue forever; whether it would slow down, you know, will be slowing down, but continue forever; slow down and stop, asymptotically stop; or slow down, stop, and then reverse, so it starts to contract again. So a little over a decade ago, two groups of physicists and astronomers set out to measure the rate at which the expansion of space was slowing down, OK. By how much less is it expanding today, compared to, say, a couple of billion years ago?
Agora, Stephen Hawking também referiu que, depois do Big Bang, o espaço se expandiu a um ritmo enorme. Mas como a matéria gravitacionalmente atrativa está imersa neste espaço, tem tendência a travar a expansão do espaço. Então a expansão vai desacelerando com o tempo. No século passado, as pessoas discutiram se esta expansão do espaço continuaria para sempre, ou se iria abrandar, abrandar, mas continuando para sempre. Abrandar até parar, parar assintoticamente, ou abrandar, parar, e inverter o sentido, começando a contrair-se novamente. Há pouco mais de uma década, dois grupos de físicos e astrónomos lançaram-se na tentativa de medir o ritmo a que a expansão do espaço estava a abrandar. Por quão menos se expande hoje, em comparação com há 2 mil milhões de anos.
The startling answer to this question, OK, from these experiments, was that space is expanding at a faster rate today than it was a few billion years ago, OK. So the expansion of space is actually speeding up. This was a completely surprising result. There is no persuasive theoretical argument for why this should happen, OK. No one was predicting ahead of time this is what's going to be found. It was the opposite of what was expected. So we need something to be able to explain that. Now it turns out, in the mathematics, you can put it in as a term that's an energy, but it's a completely different type of energy from anything we've ever seen before. We call it dark energy, and it has this effect of causing space to expand. But we don't have a good motivation for putting it in there at this point, OK. So it's really unexplained as to why we need to put it in.
A assustadora resposta a esta questão, a partir destas experiências, foi que o espaço se está a expandir a um ritmo maior hoje, que há uns milhares de milhões de anos. Então a expansão do espaço está a acelerar. Este foi um resultado totalmente surpreendente. Não há nenhum argumento teórico persuasivo que explique porque isto acontece. Ninguém conseguiu prever que seria isto que encontraríamos. Era o oposto do que esperávamos. Então precisamos de algo para podermos explicar isso. Acontece que, nas equações, pode colocar-se um termo que é uma energia. Mas é um tipo de energia totalmente diferente de tudo que tenhamos visto antes. Chamamo-la de energia escura, e tem este efeito de fazer com que o espaço se expanda. Mas não temos uma boa razão para a colocar lá nesta altura. Por isso está por explicar por que razão temos de a colocar.
Now, so at this point, then, what I want to really emphasize to you, is that, first of all, dark matter and dark energy are completely different things, OK. There are really two mysteries out there as to what makes up most of the universe, and they have very different effects. Dark matter, because it gravitationally attracts, it tends to encourage the growth of structure, OK. So clusters of galaxies will tend to form, because of all this gravitational attraction. Dark energy, on the other hand, is putting more and more space between the galaxies, makes it, the gravitational attraction between them decrease, and so it impedes the growth of structure. So by looking at things like clusters of galaxies, and how they -- their number density, how many there are as a function of time -- we can learn about how dark matter and dark energy compete against each other in structure forming.
Neste momento, o que quero destacar, é que, antes de mais, a matéria escura e a energia escura são coisas completamente diferentes. Há dois mistérios no que diz respeito à constituição da maior parte do universo, e têm efeitos muito diferentes. A matéria escura, porque atrai gravitacionalmente, tende a encorajar o crescimento de estruturas. Tendem a formar-se aglomerados de galáxias devido a toda esta atração gravitacional. A energia escura, por outro lado, está a colocar cada vez mais espaço entre as galáxias. Faz com que a atração gravitacional entre elas diminua, e impede o crescimento de estruturas. Então olhando para coisas como aglomerados de galáxias, e como elas — a sua densidade numérica, quantas existem como função do tempo — podemos aprender como esta matéria escura e energia escura competem entre elas na formação de estruturas.
In terms of dark matter, I said that we don't have any, you know, really persuasive argument for dark energy. Do we have anything for dark matter? And the answer is yes. We have well-motivated candidates for the dark matter. Now, what do I mean by well motivated? I mean that we have mathematically consistent theories that were actually introduced to explain a completely different phenomenon, OK, things that I haven't even talked about, that each predict the existence of a very weakly interacting, new particle.
Em relação à matéria escura, eu disse que não temos qualquer argumento persuasivo a favor da energia escura. E temos algum em favor da matéria escura? A resposta é: sim. Temos candidatos bem suportados para a matéria escura. O que é que quero dizer por bem suportados? Quero dizer que temos teorias matematicamente consistentes que foram introduzidas para explicar um fenómeno completamente diferente, sobre coisas de que nem sequer falei, que preveem a existência de uma nova partícula com interação fraca.
So, this is exactly what you want in physics: where a prediction comes out of a mathematically consistent theory that was actually developed for something else. But we don't know if either of those are actually the dark matter candidate, OK. One or both, who knows? Or it could be something completely different. Now, we look for these dark matter particles because, after all, they are here in the room, OK, and they didn't come in the door. They just pass through anything. They can come through the building, through the Earth -- they're so non-interacting.
É exatamente isto que queremos em Física: quando uma previsão decorre de uma teoria matematicamente consistente que até foi desenvolvida para outra coisa. Mas nós não sabemos se qualquer delas é uma candidata para a matéria escura. Uma ou ambas, quem sabe? Ou pode ser algo totalmente diferente. Se olharmos para estas partículas de matéria escura, porque, afinal, elas estão aqui na sala e não passaram pela porta. Elas passam através de qualquer coisa. Podem atravessar um edifício, a Terra, por interagirem tão pouco.
So one way to look for them is to build detectors that are extremely sensitive to a dark matter particle coming through and bumping it. So a crystal that will ring if that happens. So one of my colleagues up the road and his collaborators have built such a detector. And they've put it deep down in an iron mine in Minnesota, OK, deep under the ground, and in fact, in the last couple of days announced the most sensitive results so far. They haven't seen anything, OK, but it puts limits on what the mass and the interaction strength of these dark matter particles are. There's going to be a satellite telescope launched later this year and it will look towards the middle of the galaxy, to see if we can see dark matter particles annihilating and producing gamma rays that could be detected with this. The Large Hadron Collider, a particle physics accelerator, that we'll be turning on later this year. It is possible that dark matter particles might be produced at the Large Hadron Collider.
Uma das formas de as procurarmos é construir detetores que sejam extremamente sensíveis à presença de partículas de matéria escura. Como um cristal que alerte se isso acontecer. Um dos meus colegas e os seus colaboradores construíram um desses detetores. Colocaram-no bem no fundo duma mina de ferro no Minnesota, Nos últimos dois dias anunciaram os resultados mais sensíveis até agora. Eles não viram nada, mas aquilo estabeleceu limites à massa e à força da interação que estas partículas de matéria escura podem ter. Vai haver o lançamento de um telescópio satélite este ano. Vai olhar em direção ao centro da galáxia, para ver se podemos ver partículas de matéria escura a aniquilarem-se e a produzir raios gama que possam ser detetados. O Grande Colisionador de Hadrões, um acelerador de partículas, que vai ser ligado este ano. É possível que possam produzir-se partículas de matéria escura no Grande Colisionador de Hadrões.
Now, because they are so non-interactive, they will actually escape the detector, so their signature will be missing energy, OK. Now, unfortunately, there is a lot of new physics whose signature could be missing energy, so it will be hard to tell the difference. And finally, for future endeavors, there are telescopes being designed specifically to address the questions of dark matter and dark energy -- ground-based telescopes, and there are three space-based telescopes that are in competition right now to be launched to investigate dark matter and dark energy. So in terms of the big questions: what is dark matter? What is dark energy? The big questions facing physics. And I'm sure you have lots of questions, which I very much look forward to addressing over the next 72 hours, while I'm here. Thank you. (Applause)
Mas, como interagem tão pouco, vão escapar ao detetor, por isso a sua assinatura será a falta de energia. Infelizmente, há muitas coisas novas na Física cuja assinatura possa ser a falta de energia, por isso vai ser difícil diferenciá-las. E, por fim, para novos empreendimentos, há telescópios a serem desenhados especificamente para tratar da questão da matéria escura e energia escura. Há telescópios terrestres e há 3 telescópios astronómicos que estão em competição neste momento para serem lançados e investigarem a matéria escura e a energia escura. Em termos das grandes questões: O que é matéria escura? O que é energia escura? As grandes questões da Física. Tenho a certeza que têm muitas perguntas a que terei muito gosto em responder durantes as próximas 72 horas, enquanto cá estou. Obrigada.