0:00:28.877,0:00:33.502
1300 milioni di anni fa,

0:00:33.502,0:00:40.002
esistevano due immensi buchi neri[br]che ballavano il tango.

0:00:40.002,0:00:46.002
E, mentre ballavano,[br]formavano ondulazioni nello spazio-tempo,

0:00:46.002,0:00:48.612
deformazioni dello spazio-tempo.

0:00:48.612,0:00:52.995
E si avvicinavano sempre di più,[br]girando di volta in volta più rapidamente,

0:00:52.995,0:00:54.995
quasi alla velocità della luce,

0:00:54.995,0:00:59.365
fino a quando in un abbraccio[br]formarono un unico buco nero,

0:00:59.365,0:01:02.504
60 volte più grande della massa del sole,

0:01:02.504,0:01:05.754
in un raggio di 200 km.

0:01:05.754,0:01:10.104
E queste onde gravitazionali trasmisero[br]il messaggio di questo abbraccio

0:01:10.104,0:01:14.064
al resto dell'universo,[br]alla velocità della luce.

0:01:15.448,0:01:19.610
Tutto ciò può sembrare[br]un film hollywoodiano di fantascienza,

0:01:20.220,0:01:22.000
ma in realtà accadde sul serio.

0:01:22.000,0:01:27.595
Siamo certi della sua veridicità[br]perché abbiamo misurato queste onde

0:01:27.595,0:01:30.155
lo scorso anno, nel 2015.

0:01:31.295,0:01:35.920
Anche la storia di questa scoperta[br]risale a molto tempo fa.

0:01:35.920,0:01:40.555
Quando si verificò questo fenomeno,[br]1300 milioni di anni fa,

0:01:40.555,0:01:43.005
in una lontanissima galassia,

0:01:43.698,0:01:49.328
sulla Terra iniziavano a comparire[br]i primi organismi pluricellulari.

0:01:50.449,0:01:55.449
La vita e l'umanità crebbero,[br]e le società si evolsero

0:01:55.449,0:02:00.399
e poco più di 100 anni fa, nel 1915,

0:02:00.399,0:02:04.399
Einstein pubblicò la sua teoria[br]della relatività generale,

0:02:05.154,0:02:06.976
che è una teoria della gravità.

0:02:06.976,0:02:10.798
Relatività e gravità sembrano non essere[br]la stessa cosa, e invece lo sono.

0:02:10.798,0:02:14.148
Secondo la sua teoria,[br]due masse si attraggono,

0:02:14.148,0:02:17.498
due buchi neri, o la Terra[br]e il Sole, si attraggono,

0:02:17.498,0:02:21.808
non perché ci sia una forza di gravità,[br]come ci insegnano a scuola,

0:02:21.808,0:02:27.898
ma perché, in base a questa teoria,[br]tutte le masse deformano lo spazio-tempo.

0:02:28.598,0:02:31.798
Accade la stessa cosa[br]di quando ci sdraiamo su un materasso.

0:02:31.798,0:02:34.998
Quando ci sdraiamo sul letto,[br]essendo una massa,

0:02:34.998,0:02:38.758
deformiamo il materasso,[br]creando una sorta di buco.

0:02:38.758,0:02:43.900
E se si sdraia qualcun altro sul letto,[br]rotola e si avvicina a noi.

0:02:43.900,0:02:48.079
Così è come Einstein[br]si immaginava la forza di gravità.

0:02:48.079,0:02:51.695
Il Sole deforma lo spazio-tempo,

0:02:51.695,0:02:55.195
ma la Terra non avverte immediatamente[br]questa forza di gravità.

0:02:55.195,0:02:59.045
Quello che fa invece è vedere[br]questa curvatura dello spazio-tempo

0:02:59.045,0:03:03.995
per poi girare intorno al Sole,[br]come tutti già sappiamo.

0:03:04.695,0:03:06.595
Cos'è lo spazio-tempo?

0:03:06.595,0:03:10.796
Dobbiamo immaginarci lo spazio-tempo[br]come se fosse una griglia,

0:03:10.796,0:03:14.496
una griglia non bidimensionale[br]ma di tre dimensioni,

0:03:14.496,0:03:18.276
le tre dimensioni spaziali[br]che possiamo misurare con righe,

0:03:18.902,0:03:21.402
a cui si aggiunge il tempo,[br]misurabile con orologi.

0:03:21.402,0:03:25.861
Una griglia fatta di righe e orologi,[br]quindi di quattro dimensioni.

0:03:25.861,0:03:28.351
E tutte sono collegate tra di loro.

0:03:28.351,0:03:32.801
Secondo la teoria di Einstein,[br]questo è lo spazio-tempo che si deforma.

0:03:33.954,0:03:35.704
La teoria è molto complicata

0:03:35.704,0:03:38.604
ma quello che importa delle teorie[br]sono le predizioni

0:03:38.604,0:03:43.004
e verificare se queste predizioni[br]sono dimostrabili oppure no,

0:03:43.004,0:03:45.297
così da poter credere o meno alla teoria.

0:03:45.297,0:03:49.090
E questa teoria di Einstein[br]ha varie predizioni,

0:03:49.090,0:03:52.250
tutte pazzesche, davvero incredibili.

0:03:52.250,0:03:57.900
Ad esempio, secondo la prima predizione,[br]che venne confermata nel 1919,

0:03:57.900,0:04:00.400
la luce non viaggia in linea retta.

0:04:00.400,0:04:05.175
Al contrario, quando passa vicino[br]a una massa, viene deviata,

0:04:05.175,0:04:09.450
si piega un po', per una certa quantità.

0:04:09.450,0:04:15.321
Il tutto venne verificato nel 1919[br]e la teoria guadagnò così credito.

0:04:15.321,0:04:18.310
Ma esistevano anche altre predizioni.

0:04:18.310,0:04:22.200
Ad esempio, secondo la teoria[br]dello spazio e del tempo,

0:04:22.200,0:04:26.230
gli orologi non sempre sono sincronizzati.

0:04:26.998,0:04:29.700
Se tutti noi qui presenti, ora,

0:04:29.700,0:04:34.070
prendessimo orologi atomici[br]sincronizzati al microsecondo,

0:04:35.600,0:04:40.095
e poi voi ve ne andaste sull'Everest,

0:04:40.095,0:04:43.350
i nostri orologi[br]non sarebbero più sincronizzati.

0:04:43.350,0:04:46.680
Il vostro sarà sempre più avanti del mio.

0:04:47.997,0:04:49.097
E perché questo?

0:04:49.097,0:04:51.597
Perché lo spazio-tempo è dinamico

0:04:51.597,0:04:55.747
e il vostro orologio è più lontano[br]dalla Terra rispetto al mio.

0:04:56.703,0:05:02.323
È vero che distanza e gravità cambiano,[br]ma cambia anche il tempo.

0:05:03.003,0:05:07.003
Un'altra predizione fu quella[br]delle onde gravitazionali.

0:05:07.003,0:05:13.203
Dato che lo spazio-tempo è deformato[br]da masse che sono in movimento,

0:05:13.203,0:05:17.003
anche queste increspature[br]dello spazio-tempo si muovono

0:05:17.003,0:05:19.153
e viaggiano alla velocità della luce.

0:05:19.153,0:05:21.803
E quello che fanno è distanziarsi

0:05:21.803,0:05:24.703
e distendersi e piegarsi,[br]distendersi e piegarsi,

0:05:24.703,0:05:27.211
in base alla distanza.

0:05:27.211,0:05:31.732
Ma quando Einstein[br]o altri scienziati suoi seguaci

0:05:31.732,0:05:34.750
si mettevano a calcolare[br]quanto si deformava la distanza,

0:05:34.750,0:05:36.496
il risultato era minimo.

0:05:36.496,0:05:40.747
Addirittura Einstein scrisse[br]che forse non si sarebbe mai misurata.

0:05:40.747,0:05:43.037
E molte persone pensavano[br]che avesse ragione,

0:05:43.037,0:05:46.527
che era una di quelle predizioni[br]non calcolabili.

0:05:47.327,0:05:49.300
Come già vi ho detto, è una lunga storia.

0:05:49.300,0:05:53.862
Negli anni '70 invece, alcuni pensarono[br]che si sarebbe potuta calcolare.

0:05:53.862,0:05:57.704
Esistono degli strumenti,[br]molto usati in fisica e in ingegneria,

0:05:57.704,0:06:00.099
per misurare le distanze[br]in modo molto preciso.

0:06:00.099,0:06:03.065
chiamati interferometri.

0:06:03.065,0:06:07.090
Interferometri perché usano la luce[br]e l'interferenza della luce.

0:06:07.090,0:06:09.520
Prendiamo un fascio di luce[br]e lo suddividiamo in due

0:06:09.520,0:06:11.150
con uno specchio semiriflettente.

0:06:11.150,0:06:13.200
Poi li facciamo riflettere[br]su altri specchi

0:06:13.200,0:06:16.290
e quando i due fasci tornano indietro,[br]interferiscono tra di loro

0:06:16.290,0:06:20.300
di modo che le onde,[br]interferendo, si distruggono

0:06:20.300,0:06:25.225
e non si genera luce all'uscita[br]se le due distanze sono uguali.

0:06:25.225,0:06:29.300
Ma se una si accorcia[br]e l'altra si allunga, e viceversa,

0:06:29.300,0:06:34.400
allora l'interferenza[br]non è completamente distruttiva

0:06:34.400,0:06:37.530
e possiamo vedere, o no, un po' di luce.

0:06:38.096,0:06:43.396
Cioè, misurando con una fotocellula[br]quanta luce c'è all'uscita,

0:06:43.396,0:06:49.806
si può misurare la differenza di distanza[br]tra questa distanza e quella distanza.

0:06:50.365,0:06:53.733
Sembra semplice per misurare la distanza,[br]e in effetti lo si usa molto,

0:06:53.733,0:06:55.903
ma quanto bisogna misurare?

0:06:55.903,0:06:58.403
Questo era il grande interrogativo.

0:06:59.303,0:07:03.203
La teoria predice che,[br]a causa di questi buchi neri,

0:07:03.203,0:07:06.003
la distanza tra il Sole e la Terra

0:07:06.003,0:07:10.193
cambiò del diametro di atomo,

0:07:11.603,0:07:15.107
mentre tutte le altre distanze più piccole[br]cambiarono di molto meno.

0:07:15.107,0:07:19.501
Negli anni '70, alcuni scienziati[br]del Massachusetts Institute of Technology,

0:07:19.501,0:07:21.906
dissero che tutto questo[br]si sarebbe potuto misurare

0:07:21.906,0:07:24.301
se si fossero costruiti interferometri

0:07:24.301,0:07:30.301
lunghi 4 km, a vuoto,[br]con degli specchi attaccati.

0:07:30.301,0:07:37.171
In questo modo avremmo potuto misurare[br]la differenza tra questi 4 km e quei 4 km

0:07:37.171,0:07:40.091
di un millesimo di protone.

0:07:41.299,0:07:44.399
Molti si misero a ridere; altri no.

0:07:45.399,0:07:48.199
Molti altri iniziarono a crederci.

0:07:49.099,0:07:54.699
L'agenzia nazionale per la scienza[br]degli Stati Uniti scommise a suo favore,

0:07:54.699,0:07:56.272
negli anni '90.

0:07:56.272,0:07:58.996
Dagli anni '70 fino agli '90,

0:07:58.996,0:08:02.196
si costruirono questi interferometri,

0:08:02.196,0:08:06.796
due interferometri LIGO, uno a Washington

0:08:06.796,0:08:09.696
e l'altro in Luisiana,[br]vicino a dove vivo io,

0:08:09.696,0:08:12.296
a 3000 km di distanza.

0:08:12.896,0:08:15.196
La loro costruzione terminò[br]negli anni 2000.

0:08:15.196,0:08:19.346
Venne prodotta una tecnologia[br]di prima generazione che funzionò bene.

0:08:19.346,0:08:21.702
Con essa non si scoprirono[br]le onde gravitazionali,

0:08:21.702,0:08:25.296
ma si era coscienti che bisognava[br]progredire di più nella tecnologia.

0:08:25.896,0:08:30.606
Nel 2010 iniziò a svilupparsi[br]una tecnologia di seconda generazione.

0:08:31.201,0:08:32.400
Funzionò.

0:08:32.400,0:08:34.400
Continua a funzionare, più o meno.

0:08:34.400,0:08:38.601
Nel 2015 ci dicemmo che avremmo[br]dovuto iniziare a osservare i risultati

0:08:38.601,0:08:42.251
nonostante dovessimo lavorare[br]ancora molto sui rivelatori.

0:08:42.251,0:08:47.001
Nel 2015 iniziammo a raccogliere dati[br]con questi due rivelatori.

0:08:48.002,0:08:52.402
E a settembre, il 14 settembre del 2015,

0:08:52.902,0:08:57.902
queste fotocellule ci dissero[br]che a 3000 km di distanza

0:08:57.902,0:09:01.952
c'erano dei segnali che comunicavano[br]la presenza di questa onda gravitazionale.

0:09:02.602,0:09:04.102
Non ci potevamo credere.

0:09:04.102,0:09:06.402
(Suono)

0:09:06.402,0:09:09.052
E a dicembre successe di nuovo.

0:09:10.292,0:09:11.302
Ascoltate!

0:09:11.302,0:09:16.762
(Suono)

0:09:19.902,0:09:23.822
Questo suono fu per noi incredibile.

0:09:25.003,0:09:26.603
Ne restammo meravigliati.

0:09:26.603,0:09:29.603
Ci lasciò a bocca aperta,[br]e poi ci fece saltare di gioia.

0:09:30.703,0:09:33.803
Questo è il suono dell'universo.

0:09:33.803,0:09:36.003
È la musica dell'universo.

0:09:36.003,0:09:38.683
Ci sembrò che da questo momento...

0:09:39.603,0:09:42.403
Prima di questo, guardavamo l'universo

0:09:42.403,0:09:46.403
con onde elettromagnetiche,[br]con telescopi e osservatori.

0:09:46.403,0:09:51.103
Invece ora lo stavamo ascoltando[br]attraverso le onde gravitazionali.

0:09:51.103,0:09:53.828
Avevamo aggiunto un altro senso.

0:09:53.828,0:09:58.804
Da quel momento, non solo lavorammo[br]per misurare più onde gravitazionali,

0:09:58.804,0:10:03.604
ma iniziammo anche a parlarne.

0:10:03.604,0:10:08.104
Molti mi chiedono a cosa servano[br]le onde gravitazionali.

0:10:09.004,0:10:12.164
E anche io mi domando:[br]"A cosa servono le onde gravitazionali?"

0:10:12.997,0:10:14.952
A cosa serve l'astrofisica?

0:10:14.952,0:10:16.897
A cosa serve la scienza?

0:10:16.897,0:10:18.001
Ah, questo sì.

0:10:18.001,0:10:19.861
Tutti sappiamo a cosa serve la scienza.

0:10:19.861,0:10:24.001
Tutti i progressi tecnologici usati[br]nell'ambito delle comunicazioni,

0:10:24.001,0:10:27.501
del trasporto e della medicina,[br]si basano sulla scienza.

0:10:27.501,0:10:29.006
Questo lo sappiamo tutti.

0:10:29.006,0:10:32.021
Ma le onde gravitazionali?[br]E l'astrofisica?

0:10:32.996,0:10:36.397
In realtà, quello della scienza[br]è un viaggio molto lungo.

0:10:36.397,0:10:41.498
Inizia con semplici teorie[br]riguardo il funzionamento dell'universo,

0:10:42.498,0:10:44.898
e poi esse vengono applicate.

0:10:44.898,0:10:48.195
Prima di tutto si dimostra[br]se le teorie sono buone o meno.

0:10:48.195,0:10:51.403
Poi si ricercano applicazioni pratiche,

0:10:51.403,0:10:55.963
in genere su altri effetti[br]fisici o chimici.

0:10:56.603,0:11:01.403
A partire da qui, gli ingegneri[br]costruiscono strumenti di precisione.

0:11:02.003,0:11:06.803
E infine, a volte,[br]vengono fuori tecnologie utili.

0:11:07.603,0:11:14.603
Se avessero chiesto ad Einstein,[br]nel 1915: "A cosa serve la sua teoria?"

0:11:15.553,0:11:16.833
Lui avrebbe risposto:

0:11:16.848,0:11:20.108
"Per capire meglio l'universo,[br]per spiegare la gravità.

0:11:20.108,0:11:22.423
A cos'altro dovrebbe servire una teoria?"

0:11:23.703,0:11:30.503
Tuttavia, oggi, molti di voi[br]useranno la teoria della relatività

0:11:30.503,0:11:34.233
se, uscendo da qui, dovranno recarsi[br]in un posto sconosciuto.

0:11:34.233,0:11:38.403
Questo perché il GPS ha bisogno[br]della teoria della relatività.

0:11:38.403,0:11:40.203
Ha bisogno di molte altre cose,

0:11:40.203,0:11:44.603
ma se non considera[br]che gli orologi nei satelliti dei GPS

0:11:44.603,0:11:49.803
e l'orologio del nostro telefono[br]non sono sincronizzati

0:11:49.803,0:11:52.628
perché si trovano[br]a distanze diverse dalla Terra,

0:11:52.628,0:11:55.903
il GPS ci porterebbe nel luogo sbagliato.

0:11:55.903,0:11:59.703
E io, che lo uso sempre, mi perderei.

0:12:00.603,0:12:05.603
Quindi, la teoria della relatività,[br]quasi 100 anni dopo,

0:12:05.603,0:12:07.803
ha applicazioni pratiche.

0:12:08.503,0:12:10.173
E questo si verifica con ogni cosa.

0:12:10.173,0:12:13.203
La scienza impiega molto tempo

0:12:13.203,0:12:17.203
nel produrre applicazioni[br]utili e tecnologiche.

0:12:17.203,0:12:21.513
Molte sono le persone che,[br]in base alle loro capacità, vi lavorano.

0:12:22.802,0:12:26.852
Pensiamo a quali tecnologie[br]non avremmo oggi

0:12:28.000,0:12:30.200
se non ci fossero state invenzioni,

0:12:30.200,0:12:33.325
se non si fossero fatte delle ricerche,

0:12:33.325,0:12:38.881
100 anni fa, sugli effetti di base[br]in fisica, chimica e matematica.

0:12:39.501,0:12:43.901
Tantissime tecnologie, oggi,[br]non esisterebbero.

0:12:43.901,0:12:50.901
Il laser, il GPS, la medicina,[br]le applicazioni della medicina.

0:12:50.901,0:12:53.001
Un mucchio di tecnologie.

0:12:53.701,0:12:56.501
La sfida che vi presento è la seguente.

0:12:56.501,0:12:59.801
Pensate a quando venite a sapere[br]di una scoperta,

0:12:59.801,0:13:02.001
come quella delle onde gravitazionali

0:13:02.001,0:13:08.701
o di una qualsiasi altra scoperta[br]di astronomia, fisica, matematica,

0:13:08.701,0:13:11.501
di cui, più volte durante l'anno,[br]parlano i telegiornali.

0:13:11.501,0:13:15.001
Quando verrete a sapere[br]di queste scoperte, chiedetevi:

0:13:15.001,0:13:21.301
"Quali saranno le tecnologie che,[br]tra 100 anni, useranno queste teorie?"

0:13:22.701,0:13:24.951
Questa è la sfida che vi lancio.

0:13:24.951,0:13:25.961
Grazie.

0:13:25.961,0:13:32.421
(Applausi)