
Italian: 
 Una delle cose che mi piace della fisica delle particelle è la sua capacità di descrivere il comportamento di 
 materia in ogni condizione sperimentale che abbiamo mai studiato. Chiamiamo il nostro molto 
 teoria di successo il modello standard della fisica delle particelle. Ho fatto un altro video che descrive 
 questa incredibile teoria. 
 Mentre il Modello Standard copre la maggior parte delle forze fondamentali conosciute, in particolare l'elettromagnetismo, 
 le forze nucleari forti e deboli e il campo di Higgs, questo modello non dice assolutamente nulla 
 sulla forza che lega letteralmente l'universo - la forza di gravità. 
 Il motivo è semplice. La gravità è incredibilmente, ridicolmente, più debole del 
 altre forze conosciute. Sulla dimensione, diciamo ... della dimensione del nucleo atomico, il 

English: 
One of the things I like about particle physics
is its ability to describe the behavior of
matter under every experimental condition
we’ve ever investigated. We call our very
successful theory the Standard Model of Particle
physics. I made another video that describes
this incredible theory.
While the Standard Model covers most of the
known fundamental forces, specifically electromagnetism,
the strong and weak nuclear forces and the
Higgs field, this model says absolutely nothing
about the force that literally binds the universe
together – the force of gravity.
The reason for this is simple. Gravity is
incredibly, ridiculously, weaker than the
other known forces. On the size of, say…
about the size of the atomic nucleus, the

English: 
other forces all have kinda sorta the same
strength, with the weak force being about
100,000 times weaker than the strong force.
Now that last statement probably sounds kind
of silly, because 100,000 sounds like a big
difference, like comparing something, oh,
four inches tall to Mount Everest, but gravity
is unfathomably weaker still. It is about-
wait for it- a hundred, thousand, trillion,
trillion, trillion times weaker than the strong
force. That’s like comparing the tiny proton
to the size of the visible universe. It’s
a huge difference.
Since gravity is so weak in the quantum world,
there is no chance that we will ever see any
effect due to gravity in a particle physics
experiment. In fact, if all we had to go on
was the data from particle physics experiments,
we wouldn’t even know gravity existed. The
reason that we know of gravity is because
it has an infinite range and up to size scales
of the Milky Way or even clusters of galaxies
that we can see that it works basically like

Italian: 
 altre forze hanno tutte un po 'la stessa forza, con la forza debole intorno 
 100.000 volte più debole della forza forte. 
 Questa ultima affermazione probabilmente suona un po 'sciocca, perché 100.000 suona come un grande 
 differenza, come confrontare qualcosa, oh, quattro pollici di altezza con il monte Everest, ma gravità 
 è ancora insondabilmente più debole. Si tratta di - aspettalo - centomila, trilioni, 
 trilioni, trilioni di volte più debole della forza forte. È come confrontare il minuscolo protone 
 alla dimensione dell'universo visibile. È una differenza enorme. 
 Poiché la gravità è così debole nel mondo quantistico, non c'è alcuna possibilità che ne vedremo mai alcuna 
 effetto dovuto alla gravità in un esperimento di fisica delle particelle. In effetti, se tutto dovessimo continuare 
 erano i dati degli esperimenti di fisica delle particelle, non avremmo nemmeno saputo l'esistenza della gravità. Il 
 motivo per cui sappiamo di gravità è perché ha una gamma infinita e fino a scale di dimensioni 
 della Via Lattea o anche ammassi di galassie che possiamo vedere che funziona sostanzialmente come 

English: 
Isaac Newton predicted 350 years ago. It takes
the mass of asteroids or planets or stars
to see gravity at all.
But I don’t want to talk about the gravity
of the big, which is the domain of astronomy
or cosmology, but rather I want to talk about
the nature of gravity in the realm of the
very small.
But I just told you that at sizes comparable
to that of a proton, gravity is very weak.
So what the heck am I talking about?
Well gravity, even if weak, must apply in
the microworld. That’s not a very profound
thought, but it’s true. And, since our best
theory of gravity is Einstein’s theory of
general relativity, the most obvious thing
to do is to just apply that theory to the
subatomic realm. As an illustrative example,
let’s imagine an electron orbiting a nucleus.
If you do that, you find that Einstein’s
theory predicts that the electron would lose
energy by the emission of gravity waves and
then spiral down into the proton. A similar
prediction using classical electromagnetism
led to the invention of familiar, or at least

Italian: 
 Isaac Newton ha predetto 350 anni fa. Prende la massa di asteroidi, pianeti o stelle 
 per vedere la gravità. 
 Ma non voglio parlare della gravità del grande, che è il dominio dell'astronomia 
 o cosmologia, ma piuttosto voglio parlare della natura della gravità nel regno del 
 molto piccolo. 
 Ma ti ho appena detto che a dimensioni paragonabili a quelle di un protone, la gravità è molto debole. 
 Allora di cosa diavolo sto parlando? 
 Ebbene la gravità, anche se debole, deve applicarsi nel micromondo. Non è molto profondo 
 pensato, ma è vero. E, poiché la nostra migliore teoria della gravità è la teoria di Einstein di 
 relatività generale, la cosa più ovvia da fare è applicare quella teoria al file 
 regno subatomico. Come esempio illustrativo, immaginiamo un elettrone in orbita attorno a un nucleo. 
 Se lo fai, scopri che la teoria di Einstein prevede che l'elettrone perderà 
 energia dall'emissione di onde gravitazionali e poi scende a spirale nel protone. Un simile 
 la previsione usando l'elettromagnetismo classico ha portato all'invenzione di familiari, o almeno 

Italian: 
 ben nota meccanica quantistica. Questa stessa catena di ragionamento suggerisce che anche la gravità deve 
 hanno una sorta di natura quantistica. 
 Un altro motivo per sospettare che la gravità debba avere una natura quantistica è perché A, sicuramente 
 hanno una teoria quantistica per le altre forze, e B, la relatività generale è una teoria classica. 
 È impossibile sposare perfettamente una teoria quantistica e una teoria classica e questo è considerato come 
 ulteriori prove che dovrebbe esistere una teoria della gravità quantistica. Altrimenti, lo faremo 
 non essere in grado di scrivere una teoria che descriva accuratamente tutto nel mondo degli stessi 
 piccolo. 
 Quindi, se accettiamo l'idea della gravità quantistica, cosa sappiamo? Bene, ce ne sono alcuni di base 
 conclusioni che possiamo trarre che sono vere per tutte queste teorie. Una di queste conclusioni è 
 che dovrebbe esserci una particella chiamata gravitone. Nello stesso modo in cui una teoria quantistica 
 dell'elettromagnetismo predice l'esistenza di un fotone, la gravità quantistica lo predice un gravitone 
 dovrebbe esistere. 

English: 
well-known, quantum mechanics. This same chain
of reasoning suggests that gravity must also
have some kind of quantum nature.
Another reason to suspect that gravity must
have a quantum nature is because A, we definitely
have a quantum theory for the other forces,
and B, general relativity is a classical theory.
It is impossible to seamlessly wed a quantum
and classical theory and this is taken as
additional evidence that there should exist
a theory of quantum gravity. Otherwise, we’ll
not be able to write a theory that accurately
describes everything in the world of the very
small.
So if we accept the idea of quantum gravity,
what do we know? Well, there are some basic
conclusions we can make that are true for
all such theories. One such conclusion is
that there should be a particle called a graviton.
In just the same way that a quantum theory
of electromagnetism predicts that a photon
exists, quantum gravity predicts that a graviton
should exist.

English: 
Now we’ve never seen a graviton, which means
that you shouldn’t believe in it. But, if
it exists, in order to agree with both Newton’s
and Einstein’s theory of gravity, the particle
must have certain properties. To have gravity’s
infinite range, the graviton must be massless.
To be only an attractive force, the graviton
must have a quantum mechanical spin of 2,
which is different from the electron’s spin
of 1/2 and the photon’s spin of 1. The graviton
must also be electrically neutral.
So this all seems pretty simple. The theory
predicts a particle with very specific properties.
So it would seem that the next step would
be to go out and find it. I mean, my colleagues
and I do that sort of thing all the time,
right?
Of course, the problem is that gravity is
so weak. And, because it’s weak, it’s
essentially impossible to make a graviton
in a particle physics experiment. To all intents
and purposes, there is no chance that we’ll
ever find a graviton even using the accelerators
we might imagine building with the technology
of a hundred years from now.

Italian: 
 Ora non abbiamo mai visto un gravitone, il che significa che non dovresti crederci. Ma se 
 esiste, per concordare con la teoria della gravità sia di Newton che di Einstein, la particella 
 deve avere determinate proprietà. Per avere la portata infinita della gravità, il gravitone deve essere privo di massa. 
 Per essere solo una forza attrattiva, il gravitone deve avere uno spin quantistico di 2, 
 che è diverso dallo spin dell'elettrone di 1/2 e dallo spin del fotone di 1. Il gravitone 
 deve anche essere elettricamente neutro. 
 Quindi tutto questo sembra piuttosto semplice. La teoria prevede una particella con proprietà molto specifiche. 
 Quindi sembrerebbe che il passo successivo sia uscire e trovarlo. Voglio dire, i miei colleghi 
 e faccio quel genere di cose tutto il tempo, giusto? 
 Naturalmente, il problema è che la gravità è così debole. E, poiché è debole, lo è 
 essenzialmente impossibile realizzare un gravitone in un esperimento di fisica delle particelle. A tutti gli effetti 
 e per scopi, non c'è alcuna possibilità che troveremo mai un gravitone anche usando gli acceleratori 
 potremmo immaginare di costruire con la tecnologia tra cento anni. 

English: 
There is one small possibility we might see
a graviton someday soon, but that’s only
if the universe is much different than it
appears. If the universe has additional tiny
dimensions beyond the familiar three, it’s
possible that we might find gravitons and
even possibly find massive gravitons as well.
But this possibility is dependent on these
small extra dimensions existing. Frankly,
while it’s possible, it’s a long shot.
If you’re interested, take a look at my
video on the idea.
So, getting back to the more basic idea of
quantum gravity, has there been any theoretical
progress on the subject? Well, yes, and no.
There have been a couple quantum gravities
theories proposed that are kind of successful.
And, by successful, I mean that they are still
possible. One is superstring theory, which
says that the very smallest building blocks
of matter are actually very tiny strings.
This theory has been very popular for many
years, although some have criticized it for

Italian: 
 C'è una piccola possibilità di vedere presto un gravitone, ma è solo questo 
 se l'universo è molto diverso da come appare. Se l'universo ha altri piccoli 
 dimensioni oltre le tre familiari, è possibile che troveremo gravitoni e 
 forse anche trovare enormi gravitoni. Ma questa possibilità dipende da questi 
 piccole dimensioni extra esistenti. Francamente, sebbene sia possibile, è un tiro lungo. 
 Se sei interessato, dai un'occhiata al mio video sull'idea. 
 Quindi, tornando all'idea più basilare della gravità quantistica, c'è stato qualche teorico 
 progressi in materia? Ebbene sì e no. 
 Sono state proposte un paio di teorie sulla gravità quantistica che hanno avuto successo. 
 E, per successo, intendo che sono ancora possibili. Uno è la teoria delle superstringhe, che 
 dice che gli elementi costitutivi più piccoli della materia sono in realtà stringhe minuscole. 
 Questa teoria è stata molto popolare per molti anni, anche se alcuni l'hanno criticata 

Italian: 
 non fare previsioni verificabili. Se ti interessa l'idea, guarda il mio video 
 sull'argomento. 
 Un'altra idea che circola da un po 'si chiama "gravità quantistica ad anello". 
 La matematica di questa teoria è piuttosto complessa e va sotto il nome confuso di "spin 
 reti ", ma l'idea di base è che esiste un quanto più piccolo di spazio e tempo. 
 Questa è un'idea piuttosto bizzarra. Significa che a differenza delle dimensioni ordinarie, in cui puoi 
 taglia un oggetto lungo un metro in due oggetti lunghi mezzo metro, quando arrivi a un certo 
 dimensione, letteralmente non puoi più creare oggetti più piccoli. 
 Le dimensioni fisiche di questo spazio e tempo più piccoli sono troppo piccole per essere testate nelle particelle 
 esperimenti di fisica, sebbene possano avere alcune conseguenze verificabili nelle osservazioni 
 di oggetti astronomici molto distanti. La giuria è ancora fuori su questi studi, ma è così 
 finora non ci sono prove che confermino queste idee. 

English: 
not making testable predictions. If you’re
interested in the idea, check out my video
on the topic.
Another idea that’s been floating around
for a while is called “loop quantum gravity.”
The mathematics of this theory is pretty complex
and goes by the confusing name of “spin
networks,” but the basic idea is that there
is a smallest quantum of space and time.
Now, this is a pretty bizarre idea. It means
that unlike ordinary sizes, in which you can
cut an object a meter long into two objects
a half a meter long, when you get to a certain
size, you literally no longer can make smaller
objects.
The physical dimensions of this smallest space
and time are too small to test in particle
physics experiments, although they might have
some testable consequences in observations
of very distant astronomical objects. The
jury is still out on these studies, but so
far there is no evidence that confirms these
ideas.

English: 
So there is no confirmation of quantum gravity,
but if the idea is true, it has some real
consequences that will change how you think
about such cool things such as the center
of black holes and the universe right before
the Big Bang.
If you have even a casual knowledge of physics,
you’ve no doubt heard that scientists think
that before the Big Bang all of the matter
of the universe existed in a single mathematical
point with zero size. Similarly, the center
of a black hole is said to hold all of its
mass of the parent star compressed to zero
size.
These tiny concentrations of enormous mass
are called singularities. And singularities
are unphysical. They don’t exist. If a theory
predicts them, then this is a sign that the
theory has been pushed hard enough that it
is broken.
Now I don’t- I do not- want you to think
that this means that black holes don’t exist
or that the Big Bang never happened. Nor do
I want you to think that huge concentrations

Italian: 
 Quindi non c'è conferma della gravità quantistica, ma se l'idea è vera, ha qualcosa di reale 
 conseguenze che cambieranno il tuo modo di pensare a cose così interessanti come il centro 
 dei buchi neri e dell'universo subito prima del Big Bang. 
 Se hai anche solo una conoscenza casuale della fisica, senza dubbio hai sentito che gli scienziati pensano 
 che prima del Big Bang tutta la materia dell'universo esisteva in un unico matematico 
 punto con dimensione zero. Allo stesso modo, si dice che il centro di un buco nero contenga tutto il suo 
 massa della stella madre compressa a zero dimensioni. 
 Queste minuscole concentrazioni di enorme massa sono chiamate singolarità. E singolarità 
 non sono fisici. Non esistono. Se una teoria li predice, allora questo è un segno che il file 
 la teoria è stata spinta abbastanza forte da essere rotta. 
 Ora io non - non voglio - che tu pensi che questo significhi che i buchi neri non esistono 
 o che il Big Bang non è mai avvenuto. Né voglio che tu pensi che concentrazioni enormi 

English: 
of matter in tiny, tiny, volumes aren’t
real. All of these things really exist. So
don’t send me some anti-relativity email.
But what I am telling you is that as matter
gets compressed into smaller and smaller volumes
that gravity becomes more important and that
the theory of quantum gravity starts to dominate.
Quantum gravity is what protects against a
singularity. And what this really means is
that we will never understand the details
of the beginning of the universe or the center
of a black hole until someone works out a
theory that blends gravity and quantum mechanics.
So I hope that this conversation gives you
a sense of the complexities involved in a
quantum theory of gravity. Realistically,
solving this problem will take a long time,
but it’s a fascinating topic and one that
we’ll need to solve before we finally have
a theory of everything.

Italian: 
 di materia in volumi minuscoli, minuscoli non sono reali. Tutte queste cose esistono davvero. Così 
 non mandarmi qualche email anti-relatività. 
 Ma quello che ti sto dicendo è che quando la materia viene compressa in volumi sempre più piccoli 
 che la gravità diventa più importante e che la teoria della gravità quantistica inizia a dominare. 
 La gravità quantistica è ciò che protegge contro una singolarità. E ciò che questo significa veramente è 
 che non capiremo mai i dettagli dell'inizio dell'universo o del centro 
 di un buco nero finché qualcuno non elabora una teoria che fonde gravità e meccanica quantistica. 
 Quindi spero che questa conversazione ti dia un'idea delle complessità coinvolte in un file 
 teoria quantistica della gravità. Realisticamente, risolvere questo problema richiederà molto tempo, 
 ma è un argomento affascinante e che dovremo risolvere prima di averlo finalmente 
 una teoria di tutto. 
