
English: 
So let's start with dark matter, OK?
what is this elusive thing and why do you think it exist?
So, we are particle physicist and the basic type of questions that we are asking is what are we made of?
what are the universe comprise of, what are the basic fundamental building blocks
from which everything emerges
And we have a beautiful mathematical theory, that describes almost perfectly, almost everything absorbed in nature
and that called "The Standard Model" of particle physics
but we know that this beautiful theory, which is very elegant and that withstood almost 40 years of experimental scrutiny
can't be the final answer of nature, because it lives certain questions that are unanswered

iw: 
-מכון רקח לפיזיקה
-האוניברסיטה העברית
אז בואו נתחיל עם החומר האפל, מהו הדבר החמקמק הזה ולמה אתם חושבים שהוא קיים?
אז אנחנו חלקיקאים והשאלות הבסיסיות שאנחנו מתעניינים בהם נוגעות במה אנחנו עשוים  וממה היקום מורכב
מהם היסודות הבסיסיים שמרכיבים את הכל
יש לנו תאוריה מתמטית יפה, שמתארת כמעט מושלם, כמעט את כל מה שנצפה בטבע
והיא נקראת תאוריית המודל הסטנדרטי. אנחנו יודעים שהתאוריה היפה הזו שהיא מאוד אלגנטית ושהחזיקה כבר 40 שנה של תצפיות ניסיוניות
לא יכולה להיות המילה האחרונה של הטבע
כי היא משאירה כמה שאלות פתוחות

English: 
and maybe one of the biggest of those questions is this issue of dark matter
What is Dark Matter?
Right, so, what is dark matter?
basically what we do is look up at the night sky and we notice that there a lot out there that we can't see
that there is more then we can see
and actually, almost all our entire universe is dark
it's made out of matter that we can't see
about 3/4 is something that we call dark energy, roughly a 1/4 of the total energy of the universe is dark matter
How do we notice? well we look up at the stars at the sky, the dust, and we count
we observe  how much dust and stars there is
and from the stars and the dust we calculate the gravitational force is out there or exerted
and we see in some reason there is more gravity acting on the stars and the dust that we count for
So we know that it has to be something out there, exerting gravity that we can't see
and this stuff is called dark matter

iw: 
ואחת מהבעיות המרכזיות שנשארו פתוחות נוגעות לחומר האפל
מהו חומר אפל?
אז, מהו חומר אפל?
בעיקרון אנחנו מביטים לשמיים
ואנחנו מבחינים שיש הרבה דברים שאנחנו לא יכולים לראות
יש יותר ממה שאנחנו יכולים לראות
ובאופן עקרוני, כמעט כל היקום שלנו הוא "אפל"
כלומר בנוי מחומר שאנחנו לא יכולים לראות
כשלושה רבעים מהיקום מורכב מאנרגיה אפלה, ובערך רבע מסך האנרגיה הנותרת מורכבת מחומר אפל
אז איך אנחנו יודעים זאת? אנחנו מביטים לשמיים
אנחנו מסתכלים על הכוכבים, על האבק, ואנחנו סופרים אותם
אנחנו צופים ובוחנים כמה אבק וכמה כוכבים יש
ומהאבק ומהכוכבים אנחנו יכולים לחשב את הכוחות הכבידתיים שפועלים עליהם
ואנחנו רואים שמשום מה יש יותר כבידה שפועלת על אותם עצמים שמדדנו
מכאן אנחנו מסיקים שיש משהו ביקום שיוצר כבידה ואנחנו לא יכולים לראותו
ולחומר הזה אנחנו קוראים "חומר אפל"

iw: 
למעשה יש פי 5 יותר חומר אפל מהחומר שאנחנו יכולים לראות
זוהי אחת מהבעיות המסתוריות על היקום בימים אלו, מהו החומר האפל? ממה הוא מורכב?
רק כדי לתת לכם תמונה על מהו החומר האפל, אם מסתו הייתה כמו המסה של הפרוטון אז היה בערך חלקיק אפל אחד בכוס הקפה שלכם
אז זה כאן כל הזמן מסביבנו, אבל אנחנו לא יכולים לראות אותו
אנחנו יודעים שהוא כאן, אבל הוא לא בא באינטרקציה עם האור ולכן אנחנו לא רואים אותו ישירות ואנחנו רוצים לדעת מהו
אנחנו כבר ניסינו לאתר את החומר אפל בעבר אבל משום שהוא עובר אינרקציה מאוד חלשה זו משימה מאוד קשה
אז ניסינו לעשות את זה בשלושה דרכים שונות
אז הרעיון הראשון מגיע ממאיצים.
אנחנו לוקחים כמה חלקיקים שאנחנו מכירים ואוהבים, כמו אלקטרונים או פרוטונים ואנחנו מנפצים אותם אחד על השני
מכך אנחנו מקווים ליצור חומר אפל שיאותר על ידי הגלאים שלנו
אז זה למשל מה שאנחנו עושים במאיץ החלקיקים הגדול בסרן

English: 
and actually there is 5 times more of that dark matter than the stuff that we can see
and this is one of the biggest mysteries of the universe right now, what is this dark matter? what is the stuff that we can't see?
So just to sort of give you a picture of this, what it means is that if the mass of the dark matter is something like the mass of the proton
then there is roughly one dark matter of particle in a cup of coffee
It's here all around us but we can't see it
we know that it's there but it doesn't interact with light, so we can't see it, and we want to know what it is
so we have been trying to find, to detect this dark matter particles
but because they interact very very weakly it's really a tough job
and we've been trying to do this in 3 different ways i'll say
so one way is what we call colliders,  we take particles that we know and love such as electrons and protons and we smash them on each other
and we hope to produce dark matter particles
that somehow we will be able to detect them on our detectors
so this is for instance what we do at the large hydron collider

English: 
in Cern
We search for them also on targets, seating deep underground in a lab
where we are taking some big pools, some tanks of something, not full of water but heavy nuclei
and we hope that dark matter will come and scatter off of that
and leave some imprints on our detector
and we also search via telescopes where we look up at the sky and we hope to see regular particles like photons or electrons or positrons
that could be the result of dark matter that decade or annihilated
So we've been searching in different ways but it's very tricky and we haven't yet been able to find these particles
So what is your proposal in dark matter research? how do you think we can find and detect this dark matter?
so ok
The story is basically the following -

iw: 
אנחנו גם מנסים לאתר אותם על ידי מתקנים גדולים שממוקמים מתחת לאדמה במעבדה
אלו הם בריכות גדולות של חומר גרעיני כבד (לא מים)
ואנחנו מקווים שחומר אפל יתנגש באטומים הכבדים האלה ויפזר אותם. כך הוא ישאיר חותם שנוכל לאתר
ואנחנו גם משתמשים בטלסקופים שמכוונים לשמיים בתקווה לראות חלקיקים "רגילים" כמו פוטונים, אלקטרונים או פוזיטרונים שיכולים להפלט כתוצאה מחומר אפל שמתפרק או שעובר אינהלציה בשמיים
אז אנחנו מחפשים כבר זמן בכל האמצעים הללו ומשום שזה מאוד טריקי עדיין לא הצלחנו לאתר חומר אפל
אז מהי ההצעה שלכם בחיפוש החומר האפל?
אולי את תעני על זה קודם
-אוקיי, אז הסיפור הוא למעשה מתחיל ככה

English: 
for the last 40 years there is been one dark matter notion, one candidate of dark matter that is really been captivating the attention of theorists and experimentalists alike
and this particle is some dark matter particle that interacts very weakly with ordinary matter
and the mass of this dark matter particle is roughly a 100 times the mass of the proton
and this is a beautiful dark matter candidate, it naturally occurs in many theories of particle physics
and it's been very captivating both theorist and experimentalist
and because it's been the dominant idea for decades, it's so influenced and guided the way that we desgined experimental searches
So I'll say these 3 types of searches for dark matter we designed them specifically to look for the WIMP

iw: 
ב-40 השנים האחרונות יש מועמד עיקרי שיכול לשמש כחומר אפל שתפס את סקרנותם של נסיינים ותאורטיקנים
והוא נקרא חלקיק מאסיבי שעובר אינרקציה חלשה, או במילים אחרות WIMP
והחלקיק הזה, שמשמש כחלקיק אפל, עובר אינרקציה חלשה עם חומר רגיל, והמאסה של החלקיק הזה בערך גדול מהפרוטון פי מאה
זוהי תורה מאוד אלגנטית שצומחת באופן טבעי מתאוריות רבות בפיזיקה של חלקיקים
הרעיון תפס את סקרנותם הרבה של נסיינים ותאורטיקנים  ומשום שהוא המועמד העיקרי לחומר אפל בארבעת העשורים האחרונים הוא ממש השפיע וכיוון אותנו לבנות ניסויים מותאמים לרעיון זה
הייתי אומר שכל שלושת הניסויים שתיארנו תוכננו כדי לאתר ספציפית את ה-WIMP

iw: 
הקהילה המדעית הבינה לאחרונה שהתמקדות ברעיון אחד לכל כך הרבה שנים היה טוב, ואם אתם חושבים על רעיון שכדאי להשקיע בו במשך ארבעים שנה, זה בהחלט הרעיון
אבל אולי כדאי להרחיב את היריעה ולחשוב במעט על הרעיון הכללי כי חומר אפל יכול להתפרס על סדרי גודל שונים , יש בערך 80 סדרי גודל שונים במסה של החומר האפל
חומר אפל יכול להיות הרבה הרבה יותר גדול במסתו או הרבה הרבה יותר קטן במסה ביחס למה שייחסנו ל-WIMP
המחקר שלנו מתמקד בלחשוב על רעיונות חדשים כיצד למצוא את החומר האפל שהוא לא ה-WIMP
באופן ספציפי יש לאחרונה הקהילה המדעית מתמקדת ברעיון שהחומר האפל קל הרבה יותר מה-WIMP
אתם כבר יכולים להבין מדוע חשוב לעלות את הרעיונות האלו. אם החומר האפל הוא פי 1000 קל יותר, כלומר אם הוא עשירית ממסת הפרוטון
אז הניסויים הספציפיים האלו שתכננו, הם פשוט לא יהיו רגישים אליו

English: 
So a lot of the type of research that we do, I think in general, the partical physics community is recognizing that thinking on one type of idea for so many years was great
and if you are going to choose one idea to think of for 40 years this was a great one to do
but maybe we needed to broaden the search and think a little bit about the bigger picture
because dark matter could be, there are roughly 80 orders of magnitude in terms of what it's mass could be
Dark matter could be many many many.... orders of magnitude higher or many orders of magnitude lower in mass then what is considered for the WIMP
our research has been focused on thinking about these new ideas for dark matter
that is not the WIMP
in particular there is a lot of activity on thinking of dark matter as substantially lighter then the WIMP
So for instance, you already can see why it's important to think about these things
because if dark matter is a thousand times lighter then the WIMP, so instead a 100 times the mass of the proton
if it's 1/10 of the mass of the proton, then these types of targets that we've designed, there are not sensitive to this

English: 
so dark matter could be there but we haven't seen it because our experiment that we've designed is not sensitive for this
so one such model that we proposed for dark matter is the SIMP
The particles interact strongly with itself
and if you calculate the mass of this dark matter, you find out that is indeed around 1000 times less then the mass of the WIMP
So this is a dark matter candidate, reasonable as much as the WIMP
that is not been search for, right?
This experiments can show us that the dark matter is something else like the SIMP and we just haven't designed an experiment to look for them
we also been, together with, as a particle physics phenomenologist we are interested... so we are theorist
but we work at close contact with experiment, so  on the one hand we, on the context of dark matter we think on new theories for the particle identity

iw: 
אז החומר האפל יכול להיות שם למרות שלא ראינו אותו כי הניסויים שתכננו לא היו מספיק רגישים לקלוט אותו
אז רעיון חדש שהצענו לחומר אפל נקרא - חומר מאסיבי שעובר אינרקציה חזקה או בקיצור SIMP
זהו חלקיק שעובר אינרקציה חזקה עם עצמו
ואם תנסו לחשב את המסה של חלקיק זה הוא אכן קל מהWIMP פי 1000.
המועמד שלנו הוא הגיוני ממש כמו הWIMP ושעדיין לא ניסו לחפש אותו
הניסוים האלה לא יכולים לאתר אותו ומאוד יכול להיות שהחומר האפל הוא כמו ה-SIMP ושעדיין לא בנינו שום ניסוי שיאתר אותו
כחלקיקאים פנומנולוגים אנחנו תאורטיקאים אבל אנחנו גם עובדים בצמוד לניסויים

iw: 
אז מצד אחד אנחנו מנסים למצוא רעיונות חדשים לזהותו של החומר האפל, למשל ה-SIMP
והוא חוזה שהחומר האפל הוא חלקיק קל הרבה יותר ממה שניסו לחפש עד כה
אבל במקביל אנחנו מנסים לחפש טכניקות חדשות לחפש חומר אפל
לכן הצענו את הרעיון הבא. אם תנסו לחשוב על החומר האפל והרגיל ככדורי ביליארד
אז אם אנחנו מחפשים את הWIMP, חלקיק אפל מאסיבי (בשחור) זה ישמע הגיוני שכאשר החומר האפל יפגע באטום (באדום ) הוא יפזר אותו
לא יהיה לו בעיה לתת לו מכה ואת זה נוכל לאתר
אבל אם החומר האפל הוא פי אלף קל יותר, כמו ה-SIMP ועוד תאוריות רבות של חומר אפל קל
אז הקינמטיקה תראה יותר כמו כדור פינפונג שמנסה להזיז כדור באולינג וזה ברור שזה לא עובד
ולכן במקרה שמנסים לאתר חומר אפל קל, צריך לנסות לפזר דברים קלים כי רק אותם הוא יכול להכות בצורה מספיק יעילה

English: 
for instance this SIMP idea is one such example
it predicts that you have a dark matter particle the 1000 times lighter then what's been searched for so far
but on the same time we also want to think of new experimental techniques to search for this
and so for instance we also proposed, so if you think of this billiard ball picture
so if I'm looking for a WIMP - dark matter, it make sense that the dark matter would come and scatter this big heavy atom
no problem to give it a kick and we can detect that
but it the dark matter is a 1000 times lighter, such as the case of the SIMP and other new dark matter ideas that have been emerging in recent times
then the kinematics is more like this tiny little pinball is trying to get a kick to this big bowling ball, it's just not going to work
So you are actually in that case, when you have lighter dark matter, you want to scatter of something that is lighter, beacuse you can punch it around much more efficiently
and with this realization that maybe if you want to detect dark matter you should scatter of electrons

English: 
there are many new systems that have been proposed by theorists together with experimentalists
so you can think  on looking to this things in superconductors, semiconductors, scintillators, electrons that ejects from graphene
these are all types of ideas that we've been working on in the community, new experimental proposals for how you can search for lighter dark matter
and the experimental community also picking up on these, and now it's been brought to research and develop stages
so that this experiments could actually be built to detect light dark matter if it's there
so it is a very exciting time, beacuse for the first time we are looking for a new type of dark matter
in the coming years we will be finally sensitive for looking on other dark type of dark matter, not just the WIMP
and it's very exciting, probably in the next 10 years  or so we can make a discovery of dark matter

iw: 
ועם ההבנה שכדאי לפזר אלקטרונים במקרה של SIMP, הוצעו  על ידי נסיינים ותאורטיקנים יחד לא מעט מערכות שיכולות לאתר חומר אפל קל
מערכות כמו על מוליכים , מוליכים למחצה, סינטלטורים
במערכות שאלקטרונים יכולים להתנתק מגרפין
ועוד כל מיני הצעות שהקהילה ואנחנו עובדים עליהם כדי לבנות ניסוים חדשים למציאת חומר אפל קל
הקהילה המדעית לאט לאט מתחילה לתפוס את הרעיונות האלו וכעת זה נעמד בשלבי מחקר ופיתוח כדי שבעתיד הניסוים יבנו ושבאמת נוכל לאתר את החומר האפל
זוהי תקופה מרגשת משום שזו הפעם הראשונה שאנחנו מחפשים אחר סוג אחר של חומר אפל
בשנים הבאות נוכל להיות רגישים לסוגים נוספים של חומר אפל ולא רק ל-WIMP. בתקווה בעוד כעשור תהיה לנו תגלית של החומר האפל
וכעת לחלק הפחות רציני...

English: 
So we can't avoid the fact that you guys are married. How is it like to work together in the same field or at the same place?
are you working together all the time? Do you have different projects?
Well obviously it's great to work together, since we are doing it
Ammm..
So we work a lot together, also sometimes we don't work together, well we do things together but sometimes work separately
Do you manage your time together?
Well in general, the particle physics phenomenology  is extremly collaborative field, so in any given point in time we have multiple projects
with multiple collaborators, all across the world and some of those projects we are collaborators and there are projects that we collaborate with other people
-And so ya.. -We found a good collaborator

iw: 
אנחנו לא יכולים להתחמק מהעובדה שאתם נשואים
איך זה לעבוד ביחד באותו תחום? או באותו מקום? האם אתם עובדים כל הזמן ביחד או שיש לכם פרויקטים נפרדים?
טוב אז ברור שזה נהדר לעבוד ביחד, משום שאנחנו כבר עושים את זה
אנחנו עובדים הרבה ביחד, כמובן שיש לנו דברים משותפים אבל אנחנו יכולים לעבוד עליהם בנפרד
האם אתם מנהלים את הזמן שלכם ביחד?
באופן כללי, בפנומנולוגיה של חלקיקים יש שיתוף פעולה רחב, אז בכל רגע  יש לנו מגוון פרויקטים עם מגוון קולגות
בחלק מהפרויקטים אנחנו משתפים פעולה ביחד ובחלק מהפרויקטים אנחנו משתפים פעולה עם אנשים אחרים
ו.. כן... מצאנו שותפים נהדרים

English: 
And I think it's great because I can ask  a silly question without being embarrassed
maybe you can tell us a little bit how you guys met, why did you decide to work here?
We first met, I think, just one building down from here, probably less a 100 meters from where we are sitting
maybe around 8 years ago? something like that
when we were both students
in graduate school
I was here for the school at the institute for advance studies
for a winter school and we met there
I guess we didn't speak for few years, but I came back to Israel to do a post doc
At Tel Aviv University I did a post doc in Israel because physics here is great, High Energy is very strong here.
So we always knew that we want to come back to Israel after we both did post doc in the US

iw: 
ואני חושב שזה נהדר כי עכשיו אני יכול לשאול שאלות טיפשות מבלי להביך את עצמי
אולי תוכלו לספר לנו במעט איך אתם נפגשתם?
ולמה בחרתם לעבוד כאן?
למען האמת אני חושבת שנפגשנו ממש 100 מטר מהמשרד שלנו
זה היה בערך לפני 8 שנים כששנינו היינו סטודנטים
בתואר שני
אני הייתי פה במסגרת לימודים מטעם המכון ללימודים מתקדמים
בסמינר חורף ושם נפגשנו
לא דיברנו מאז למשך כמה שנים אבל אז שבתי לארץ לעשות פוסט דוקטורט באוניברסיטת תל אביב
אני עשיתי פוסט דוקטורט בישראל כי הפיזיקה בארץ נהדרת, אנרגיות גבוהות בארץ  נחשב לתחום ממש חזק כאן
אז אנחנו תמיד ידענו שאנחנו רוצים לחזור לארץ אחרי שעשינו פוסט בארה"ב

English: 
As Eric said, science in Israel is really amazing, phsyics in Israel is amazing, high energy phsyics in Israel is amazing
and we love the University, there are amazing students, we just love everything about it, beautiful campus
So we are very happy to come - we are excited to come here together
We can build a group in high energy phenomenology, we have our philosophy of who should be in our group- he/she have to be fun and active
just fun, that what I mean, good physics and good spirits
In your opinion, how will physics be in 20 years from now?
what is your vision? and how do you fit in this vision?
I'll say I hope it's not something like what I expect. this is really the fun doing fundemental physics
we are asking new questions that we haven't think of, describe thinks that can't be imagan
So hopefully some of the open questions that we have today will be answered, and as Eric said
It's the most exciting if the answer is someway that we haven't even thought of

iw: 
וכמו שאריק אמר, המדע פה מדהים, פיזיקה ואנרגיות גבוהות פה ממש מדהים
אנחנו גם אוהבים את האוניברסיטה, הסטודנטים פה מצוינים, הקמפוס יפייפה
אנחנו ממש שמחים להיות פה
אנחנו ממש נרגשים להיות כאן ביחד
אנחנו יכולים לבנות כאן ביחד קבוצה בפנומנולוגיה , יש לנו חזון לאיך שהקבוצה שלנו תראה, היא תהיה פעילה כיפית
פשוט כיפית. -פיזיקה מצוינת ואווירה נהדרת
אוקיי ושאלה אחרונה- איך לדעתכם הפיזיקה תראה בעוד 20 שנה? ואיך אתם משתלבים בחזון הזה?
אני רוצה לומר שזה לא יהיה כמו שום דבר ממה שאני מצפה, הרי זה כל הכיף
זה הכיף בלעשות פיזיקה בסיסית. ככה נוכל לשאול שאלות חדשות שלא חשבנו עליהם בעבר, נגלה דברים שלא דימיינו לעצמנו
אני מקווה שחלק מהשאלות הפתוחות יקבלו מענה, וכמו שאריך אמר זה אכן יהיה מרגש אם התשובות לשאלות אלו יהיו דברים שמעולם לא חשבנו עליהם

iw: 
הטבע יראה הרבה יותר מדהים אם כך יהיה. - אז אתם מקווים שחומר אפל לא קיים?
אה ברור שאנחנו מקווים שהוא קיים, אבל אין לנו שום מושג
אין לנו מושג מהו
אני חושבת שהכח המניע של מדע בסיסי בכלל ובמיוחד עבור פיזיקה יסודית מגיע מהרצון הכי טהור לדעת על הטבע
אנחנו פשוט רק רוצים לדעת מה יש שם? ממה אנחנו עשויים? ולא משנה מה תהיה התשובה, אנחנו לא ממש יכולים לחזות מה היא תהיה.
אנחנו מקווים להיות בסביבה כשיתגלו חלק מהתשובות ולקוות שאלו יעלו שאלות חדשות כדי שנוכל להמשיך לחקור גם אח"כ
כמובן שזה יהיה נחמד אם זו תתגלה להיות התאוריה שלנו אבל רק כדי להבהיר, זה היה מרגש כך או אחרת.
לא משנה מה יהיה טבעו של החומר האפל
יונית , אריק, תודה רבה!

English: 
so nature can be more spectacular
So you hope dark matter exists or not?
Oh , of course, but we have no idea what it is
I think the driving force behind, you know, basic science in general, definitely to fundemental physics is just pure curiosity
and we just want to know what is it? what is out there?
what is everything made of?
what ever the answer is, we certently can't predict
We hope to be around when we find out some answers to some of these questions
and we hope it sparks new questions for the time after that
It will be exciting if it will be one of our theories, but it will be thrilling nonetheless if we know the nature of dark matter
Yonit, Eric, Thank you!
