V-ați gândit vreodată la ce s-ar întâmpla dacă lumea ar fi puțin diferită? Cum ar fi viața voastră diferită dacă v-ați fi născut acum 5.000 de ani în loc de azi? Cum ar fi diferită istoria dacă continentele s-ar afla la latitudini diferite sau cum s-ar fi dezvoltat viața în sistemul solar dacă Soarele ar fi cu 10 la sută mai mare? Ei bine, jucându-mă cu aceste tipuri de posibilități e ceea ce fac ca profesie, dar cu întregul univers. Fac modele de universuri într-un computer. Universuri digitale care au puncte de pornire diferite și sunt realizate din cantități diferite de diferite tipuri de materiale. Și apoi compar aceste universuri cu al nostru pentru a vedea din ce este făcut și cum a evoluat. Acest proces de testare a modelelor prin măsurători ale cerului ne-a învățat enorm de multe despre universul nostru. Unul din cele mai ciudate lucruri pe care le-am învățat este că cea mai mare parte a materiei din univers este formată din ceva complet diferit de voi și mine. Dar fără ea, universul așa cum îl cunoaștem nu ar exista. Tot ce putem vedea cu telescoape constituie aproximativ 15 la sută din masa totală a universului. Restul, 85 la sută din ea, nu emite și nu absoarbe lumină. Nu o putem vedea cu ochii noștri, nu o putem detecta cu unde radio sau microunde sau orice alt tip de lumină. Dar știm că este acolo din cauza influenței ei asupra a ceea ce putem vedea. Este un pic ca și cum, ați vrea să cartografiați suprafața planetei și totul de pe ea folosind această imagine a Pământului din spațiu noaptea. Obțineți câteva indicii de acolo de unde este lumina, dar sunt multe pe care nu le puteți vedea, totul, de la oameni la lanțuri montane. Și trebuie să deduceți ce există din aceste indicii limitate. Noi numim aceste lucruri nevăzute „materie întunecată”. O mulțime de oameni au auzit despre materia întunecată, dar chiar dacă ați auzit, probabil pare ceva abstract, îndepărtat, probabil chiar irelevant. Ei bine, lucrul interesant e că materia întunecată e pretutindeni în jurul nostru și probabil chiar și aici. De fapt, particulele de materie întunecată probabil că trec chiar acum prin corpul vostru în timp ce stați în această cameră. Pentru că suntem pe Pământ iar Pământul se învârte în jurul Soarelui, iar Soarele se rotește prin galaxia noastră cu aproximativ 820.000 Km pe oră. Dar materia întunecată nu intră în noi, pur și simplu trece prin noi. Deci cum aflăm mai multe despre ea? Ce este, și ce legătură are cu existența noastră? Ei bine, pentru a ne da seama cum am ajuns să existăm, trebuie mai întâi să înțelegem cum a apărut galaxia noastră. Aceasta este o imagine a galaxiei noastre, Calea Lactee, astăzi. Cum arăta acum 10 miliarde de ani, sau cum va arăta peste 10 miliarde de ani? Dar poveștile despre sutele de milioane de alte galaxii pe care deja le-am cartografiat prin cercetări ample ale cerului? Cum ar fi diferite istoriile lor dacă universul era făcut din altceva sau dacă era mai multă sau mai puțină materie în el? Deci, lucrul interesant despre aceste modele de universuri este că ne permit să testăm aceste posibilități. Să revenim la primul moment al universului la doar o fracțiune de secundă după Big Bang. În acest prim moment, nu era deloc materie. Universul se extindea foarte repede. Și mecanica cuantică ne spune că materie este creată și distrusă tot timpul, în fiecare clipă. În acest moment, universul se extindea atât de repede încât materia ce a fost creată nu putea fi distrusă. Astfel, credem că toată materia a fost creată în această perioadă. Atât materia întunecată cât și materia obișnuită care ne compune pe voi și pe mine. Acum, să mergem un pic mai departe undeva după crearea materiei, după formarea protonilor și neutronilor, după formarea hidrogenului, la aproximativ 400.000 de ani după Big Bang. Universul era cald și dens și cu foarte neted, dar nu perfect neted. Această imagine, realizată cu un telescop spațial numit satelitul Planck, ne arată temperatura universului în toate direcțiile. Și ceea ce vedem este că erau locuri puțin mai calde și mai dense decât altele. Petele din această imagine sunt locurile unde au existat mai multă sau mai puțin masă în universul timpuriu. Aceste locuri s-au mărit din cauza gravitației. Universul s-a extins și a devenit tot mai puțin dens în ultimii 13,8 miliarde de ani. Dar gravitația a muncit din greu în acele locuri unde era ceva mai multă masă și a tras tot mai multă masă în acele regiuni. Toate acestea sunt cam greu de imaginat, deci permiteți-mi să vă arăt despre ce vorbesc. Modelele pe calculator ce le-am menționat ne permit să testăm aceste idei, deci să aruncăm o privire asupra unuia din ele. Acest film, realizat de grupul meu de cercetare, ne arată ce s-a întâmplat cu universul după primele sale momente. Vedeți că universul a început destul de neted, dar existau unele regiuni unde era ceva mai mult material. Gravitația a adus tot mai multă masă în acele locuri care au început cu un pic în plus. În timp, s-au adunat suficiente lucruri într-un singur loc încât gazul de hidrogen, care a fost inițial bine amestecat cu materia întunecată, începe să se despartă de ea, să se răcească, să formeze stele, și obțineți o mică galaxie. De-a lungul timpului, peste miliarde și miliarde de ani, acele mici galaxii se ciocnesc unele în altele se unesc și cresc pentru a deveni galaxii mai mari, cum este galaxia noastră, Calea Lactee. Ce se întâmplă dacă nu ai materie întunecată? Dacă nu ai materie întunecată, acele pete nu devin niciodată destul de dense. S-a dovedit că ai nevoie de cel puțin un milion de ori masa Soarelui într-o regiune densă, înainte să poată începe formarea stelelor. Și fără materie întunecată, nu obții niciodată destule lucruri într-un singur loc. Aici ne uităm la două universuri unul lângă celălalt. În unul dintre ele puteți vedea că lucrurile se aglomerează repede. În acel univers, este foarte ușor să se formeze galaxii. În celălalt univers, lucrurile care încep ca mici conglomerate, rămân foarte mici. Nu se întâmplă foarte multe. În acel univers, nu veți obține o galaxie ca a noastră. Sau orice altă galaxie. Nu veți obține Calea Lactee, nu veți obține Soarele, nu ne veți obține pe noi. Pur și simplu nu puteam exista în acel univers. OK, deci chestia asta nebună, materia întunecată, este cea mai mare parte a masei universului, trece prin noi chiar acum, nu am fi aici fără ea. Ce este ea? Ei bine, habar n-avem. (Râsete) Dar avem multe presupuneri, și o mulțime de idei pentru a afla mai multe. Deci, majoritatea fizicienilor consideră că materia întunecată este o particulă, similară în multe privințe particulelor subatomice pe care le știm, ca protonii, neutronii și electronii. Orice ar fi, se comportă foarte similar în ceea ce privește gravitația. Dar nu emite și nu absoarbe lumină, și trece direct prin materia normală, de parcă nici măcar nu există. Am dori să știm despre ce particulă este vorba. De exemplu, cât de grea este? Sau, se întâmplă ceva dacă interacționează cu materia normală? Fizicienii au multe idei grozave pentru ceea ce ar putea fi, sunt foarte creativi. Dar este foarte greu, deoarece aceste idei acoperă un domeniu uriaș. Ar putea fi la fel de mici ca cele mai mici particule subatomice, sau ar putea fi la fel de mari ca masa a 100 de Sori. Deci, cum ne dăm seama ce este? Ei bine, fizicienii și astronomii au o mulțime de moduri de a căuta materia întunecată. Unul dintre lucrurile pe care le facem este construirea de detectoare sensibile în minele subterane adânci, așteptând posibilitatea ca o particulă de materie întunecată, care trece prin noi și prin Pământ, va lovi un material mai dens și va lăsa în urmă câteva dovezi ale trecerii sale. Căutăm materie întunecată în cer, în ideea că particulele de materie întunecată s-ar ciocni între ele și ar crea lumină de mare energie pe care am putea să o vedem cu telescoape speciale cu raze gamma. Încercăm chiar să facem materie întunecată aici pe Pământ, zdrobind particule și cercetând ce se întâmplă, folosind Acceleratorul de Particule din Elveția. Până acum, toate aceste experimente ne-au învățat multe despre ceea ce nu este materia întunecată. (Râsete) Dar nu încă despre ce este. Au existat idei foarte bune despre ce ar putea fi materia întunecată, pe care aceste experimente le-ar fi văzut. Dar nu le-au văzut încă, deci trebuie să continuăm să privim și să ne gândim mai intens. Un alt mod de a obține un indiciu despre ceea ce este materia întunecată este studierea galaxiilor. Am vorbit deja cum galaxia noastră și multe alte galaxii nici măcar nu ar fi existat fără materia întunecată. Aceste modele fac, de asemenea, previziuni pentru multe alte lucruri despre galaxii: cum sunt distribuite în univers, cum se mișcă, cum evoluează în timp. Și putem testa aceste predicții prin observații ale cerului. Permiteți-mi să vă dau doar două exemple despre aceste tipuri de măsurători pe care le putem face cu galaxiile. Primul este că putem realiza hărți ale universului cu galaxii. Fac parte dintr-un sondaj denumit Dark Energy Survey, ce a realizat cea mai mare hartă a universului de până acum. Am măsurat pozițiile și formele a 100 de milioane de galaxii din peste o optime din cer. Iar această hartă ne arată toată materia din această regiune a cerului, care este dedusă din lumina distorsionată de la aceste 100 de milioane de galaxii. Lumină distorsionată de toată materia care era între acele galaxii și noi. Gravitația materiei este suficient de puternică pentru a îndoi calea luminii. Și ne oferă această imagine. Deci, aceste tipuri de hărți ne pot spune despre câtă materie întunecată există, ne spun și unde este și cum se schimbă în timp. Deci încercăm să aflăm din ce este făcut universul la cea mai mare scară. Se dovedește că cele mai mici galaxii din univers oferă unele din cele mai bune indicii. Deci de ce este așa? Iată două exemple de universuri simulate cu două feluri diferite de materie întunecată. Ambele imagini vă arată o regiune din jurul unei galaxii precum Calea Lactee. Și puteți vedea că există multe alte materiale în jurul ei, mici aglomerări. În imaginea din dreapta, particulele de materie întunecată se mișcă mai lent decât cele din stânga. Dacă acele particule de materie întunecată se mișcă foarte repede, atunci gravitația din grupurile mici nu este destul de puternică pentru a încetini acele particule rapide. Și ele continuă. Nu se prăbușesc niciodată în aceste mici aglomerări. Deci, se formează mai puține decât în universul din dreapta. Dacă nu aveți acele mici grupuri, atunci obțineți mai puține galaxii mici. Dacă priviți cerul din emisfera sudică, puteți vedea două dintre aceste mici galaxii, cea mai mare dintre micile galaxii care orbitează Calea noastră Lactee, Marele Nor Magelan și Micul Nor Magelan. În ultimii câțiva ani, am detectat o mulțime de galaxii chiar și mai mici. Aceasta este un exemplu al uneia din ele pe care am detectat-o cu același observare a energiei întunecate cu care am făcut hărțile universului. Aceste mici galaxii, unele dintre ele sunt extrem de mici. Unele dintre ele au doar câteva sute de stele, comparativ cu cele câteva sute de miliarde de stele din Calea Lactee. Așa că asta le face cu adevărat greu de găsit. Dar în ultimul deceniu, am găsit o mulțime altele. Știm acum 60 de mici galaxii care orbitează propria noastră Cale Lactee. Și aceste mici galaxii sunt un indiciu important al materiei întunecate. Pentru că doar existența acestor galaxii ne spune că materia întunecată nu se poate mișca foarte repede, și nu se poate întâmpla mare lucru atunci când intră în materia normală. În următorii câțiva ani, vom face hărți mult mai precise ale cerului. Iar acestea ne vor ajuta la rafinarea filmelor noastre despre întregul univers și despre toată galaxia. Fizicienii fac de asemenea, noi experimente mai sensibile, încercând să prindă vreun semn al materiei întunecate în laboratoare. Materia întunecată este încă un mister uriaș. Dar este un moment foarte interesant pentru a lucra la el. Avem dovezi clare că există. De la scara celor mai mici galaxii la scara întregului univers. O vom găsi și ne vom da seama ce este? Nu am nicio idee. Dar va fi foarte distractiv să aflăm. Avem o mulțime de posibilități de descoperire, și cu siguranță vom afla mai multe despre ceea ce face și despre ce nu este. Indiferent dacă vom găsi particula în curând, sper că v-am convins că acest mister este de fapt foarte aproape de casă. Căutarea materiei întunecate poate fi cheia unei înțelegeri cu totul noi a fizicii și a locului nostru în univers. Vă mulțumesc! (Aplauze)