How simple ideas lead to scientific discoveries

Comment des idées simples mènent à des découvertes scientifiques

Translator: Jenny Zurawell

Traducteur: Lydia Hawkins Relecteur: Elisabeth Buffard

(Musique)

Ce qui est drôle avec notre cerveau

One of the funny things about owning a brain

is that you have no control over the things

c'est le manque de contrôle sur ce qu'il amasse et retient,

that it gathers and holds onto, the facts and the stories.

les faits et les histoires. Et plus on vieillit, pire c'est.

And as you get older, it only gets worse.

Certaines choses restent là des années parfois

Things stick around for years sometimes

before you understand why you're interested in them,

avant que l'on comprenne pourquoi elles nous intéressent,

pourquoi elles sont importantes pour vous.

before you understand their import to you.

Alors voila trois de mes histoires.

Here's three of mine.

When Richard Feynman was a young boy in Queens,

Quand Richard Feynman était un jeune garçon dans le Queens,

he went for a walk with his dad and his wagon and a ball.

il est allé se promener avec son père, sa carriole et une balle.

Il a remarqué que lorsqu'il tirait la carriole

He noticed that when he pulled the wagon, the ball went to the back of the wagon.

la balle allait à l'arrière de la carriole.

Alors il a demandé à son père :"Pourquoi est-ce que la balle va à l'arrière de la carriole?"

He asked his dad, "Why does the ball go to the back of the wagon?"

Et son père a répondu: "C'est l'inertie"

And his dad said, "That's inertia."

Il a dit: "C'est quoi l'inertie?" Et son père a dit:

He said, "What's inertia?" And his dad said, "Ah.

"Ah. L'inertie, c'est le nom que les scientifiques donnent

Inertia is the name that scientists give

to the phenomenon of the ball going to the back of the wagon."

au phénomène de la balle qui va à l'arrière de la carriole.

(Laughter)

Mais en réalité, personne ne sait vraiment."

"But in truth, nobody really knows."

Feynam a ensuite obtenu des diplômes

Feynman went on to earn degrees

au MIT, à Princeton, il a résolu la catastrophe de Challenger,

at MIT, Princeton, he solved the Challenger disaster,

il a ensuite remporté le prix Nobel de Physique

he ended up winning the Nobel Prize in Physics

pour les diagrammes de Feynman qui décrivent le mouvement des particules subatomiques.

for his Feynman diagrams, describing the movement of subatomic particles.

Il affirme que cette conversation avec son père

And he credits that conversation with his father as giving him a sense

lui a permis de comprendre

that the simplest questions could carry you out to the edge of human knowledge,

que les questions les plus simples peuvent vous transporter aux confins du savoir humain,

et c'est là qu'il voulait s'amuser.

and that that's where he wanted to play.

Et il s'est bien amusé.

And play he did.

Eratosthenes was the third librarian at the great Library of Alexandria,

Eratosthène, le troisième bibliothécaire de la grande Bibliothèque d'Alexandrie,

and he made many contributions to science.

a apporté de nombreuses contributions à la science.

Mais on se souvient surtout de lui pour celle

But the one he is most remembered for

began in a letter that he received as the librarian,

qui a commencé par une lettre venant de la ville de Swenet, au sud d'Alexandrie,

from the town of Swenet, which was south of Alexandria.

reçue quand il était bibliothécaire,.

La lettre racontait une anecdote qui a marqué Eratosthène,

The letter included this fact that stuck in Eratosthenes' mind,

l'auteur disait quà midi

and the fact was that the writer said,

at noon on the solstice, when he looked down this deep well,

au solstice, quand il regardait au fond de son puit,

he could see his reflection at the bottom,

il pouvait y voir son reflet, et il pouvait aussi voir que sa tête

and he could also see that his head was blocking the sun.

bloquait le soleil.

I should tell you -- the idea that Christopher Columbus

Là, je dois vous dire - l'idée que Christophe Colomb a découvert que la terre était ronde

discovered that the world is spherical is total bull.

c'est n'importe quoi. C'est absolument faux.

It's not true at all.

En fait, toute personne instruite savait que la terre était sphérique

In fact, everyone who was educated understood that the world was spherical

depuis l'époque Aristote, et Aristote l'avait démontré

since Aristotle's time.

Aristotle had proved it with a simple observation.

par une observation très simple.

Il avait constaté que l'ombre de la Terre sur la Lune

He noticed that every time you saw the Earth's shadow on the Moon,

était circulaire

it was circular,

et la seule forme qui produit invariablement une ombre circulaire

and the only shape that constantly creates a circular shadow

c'est la sphère. CQFD, la Terre est ronde.

is a sphere, Q.E.D. the Earth is round.

Mais personne n'en connaissait la taille

But nobody knew how big it was

until Eratosthenes got this letter with this fact.

avant qu'Eratosthènes ne recoive cette lettre.

Il a ainsi compris que le soleil était directement au-dessus de la ville de Swenet,

So he understood that the sun was directly above the city of Swenet,

because looking down a well, it was a straight line

car en regardant dans un puit, on avait une ligne droite

all the way down the well, right past the guy's head up to the sun.

depuis le fond jusqu'au soleil, en passant par la tête du type.

Eratosthène savait autre chose.

Eratosthenes knew another fact.

He knew that a stick stuck in the ground in Alexandria

Il savait qu'un bâton planté dans le sol à Alexandrie,

at the same time and the same day, at noon,

à la même heure et le même jour, à midi

the sun's zenith, on the solstice,

au zénith du soleil, le jour du solstice,

the sun cast a shadow that showed that it was 7.2 degrees off-axis.

sous le soleil produisait une ombre portée décentrée de 7,2 degrés.

Donc, si vous connaissez la circonférence d'un cercle,

If you know the circumference of a circle, and you have two points on it,

et vous avez deux points dessus,

all you need to know is the distance between those two points,

tout ce qu'il vous faut, c'est la distance entre ces deux points,

and you can extrapolate the circumference.

et vous pourrez en déduire la circonférence.

360 degrees divided by 7.2 equals 50.

360 degrés divisés par 7,2 est égal à 50.

Je sais, c'est un peu rond comme chiffre, et ça me fait aussi douter de cette histoire,

I know it's a little bit of a round number,

and it makes me suspicious of this story too,

mais c'est une bonne histoire, alors nous allons continuer.

but it's a good story, so we'll continue with it.

Il devait trouver la distance entre Swenet et Alexandrie,

He needed to know the distance between Swenet and Alexandria,

et ça tombait bien car Eratosthène était bon en géographie.

which is good because Eratosthenes was good at geography.

En fait, c'est lui qui a inventé le mot géographie.

In fact, he invented the word geography.

(Laughter)

La route entre Swenet et Alexandrie

The road between Swenet and Alexandria was a road of commerce,

était une route commerciale,

and commerce needed to know how long it took to get there.

et le négoce devait connaître le temps nécessaire à ce trajet.

It needed to know the exact distance, so he knew very precisely

Il devait connaitre la distance exacte, alors il savait très précisément

that the distance between the two cities was 500 miles.

que la distance entre les deux villes était de 800 km.

Multiply that times 50, you get 25,000,

Multipliez par 50 et vous obtenez 40 000,

which is within one percent of the actual diameter of the Earth.

soit, à moins d'un pourcent près, la circonférence de la Terre.

Il a calculé ça il ya 2 200 ans.

He did this 2,200 years ago.

Maintenant, nous sommes à une époque où

Now, we live in an age where

multi-billion-dollar pieces of machinery are looking for the Higgs boson.

des machines de plusieurs milliards de dollars cherchent le boson de Higgs.

We're discovering particles

Nous découvrons des particules qui pourraient se déplacer plus vite que la vitesse de la lumière,

that may travel faster than the speed of light,

et toutes ces découvertes sont possibles

and all of these discoveries are made possible

grâce à la technologie développée ces dernières décennies.

by technology that's been developed in the last few decades.

But for most of human history,

Mais au cours de l'histoire de l'humanité,

nous avons dû faire ces découvertes grâce à nos yeux, nos oreilles et nos esprits.

we had to discover these things using our eyes and our ears and our minds.

Armand Fizeau était un physicien expérimental à Paris.

Armand Fizeau was an experimental physicist in Paris.

His specialty was actually refining and confirming other people's results,

Sa spécialité consistait à affiner et confirmer les résultats des autres,

et ça peut sembler un peu ringard,

and this might sound like a bit of an also-ran,

but in fact, this is the soul of science,

mais c'est en fait l'âme de la science,

because there is no such thing as a fact that cannot be independently corroborated.

car un fait qui ne peut être indépendamment corroboré n'existe pas.

Il connaissait bien les expériences de Galilée

And he was familiar with Galileo's experiments

pour tenter de déterminer si la lumière avait une vitesse.

in trying to determine whether or not light had a speed.

Galilée avait réalisé cette superbe expérience

Galileo had worked out this really wonderful experiment

where he and his assistant had a lamp, each one of them was holding a lamp.

où son assistant et lui avaient une lampe,

chacun d'eux tenait une lampe. Galilé allumait sa lampe, et son assitant allumait la sienne.

Galileo would open his lamp, and his assistant would open his.

Et ils ont bien travaillé leur timing.

They got the timing down really good.

They just knew their timing.

Ils le maîtrisaient bien. Ensuite, ils se postaient sur deux collines,

And then they stood at two hilltops,

two miles distant, and they did the same thing,

séparées de 3km, et faisaient le même geste ; l'hypothèse

on the assumption from Galileo that if light had a discernible speed,

de Galilée était que si la vitesse de la lumière était perceptible,

he'd notice a delay in the light coming back from his assistant's lamp.

le rayonnement de la lampe de son assistant arriverait avec un certain retard.

But light was too fast for Galileo.

Mais la lumière était trop rapide pour Galilée.

Il se trompait de plusieurs ordres de grandeur quand il a estimé

He was off by several orders of magnitude when he assumed

that light was roughly ten times as fast as the speed of sound.

que la lumière allait environ 10 fois plus vite que la vitesse du son.

Fizeau was aware of this experiment.

Fizeau connaissait cette expérience. Il vivait à Paris

He lived in Paris, and he set up two experimental stations,

et il y avait établi deux stations expérimentales,

à environ 9 km l'une de l'autre.

roughly 5.5 miles distant, in Paris.

Il a résolu le problème de Galilée,

And he solved this problem of Galileo's,

and he did it with a really relatively trivial piece of equipment.

et il l'a fait avec un équipement relativement banal.

Il l'a fait avec ceci.

He did it with one of these.

Je vais ranger la télécommande un instant

I'm going to put away the clicker for a second

because I want to engage your brains in this.

car je veux que vous réfléchissiez ici.

So this is a toothed wheel.

Voici une roue dentée. Elle a des encoches

It's got a bunch of notches and it's got a bunch of teeth.

et elle a des dents.

This was Fizeau's solution to sending discrete pulses of light.

C'était la solution de Fizeau pour envoyer des impulsions de lumière discontinues.

He put a beam behind one of these notches.

Il a mis un faisceau derrière une de ces encoches.

If I point a beam through this notch at a mirror,

Si je vise un miroir à 8 km, à travers cette encoche avec un faisceau

le rayon est renvoyé par le miroir

five miles away, that beam is bouncing off the mirror

and coming back to me through this notch.

et revient vers moi à travers l'encoche.

Mais quand il tourne la roue plus vite, quelque chose d'intéressant se produit.

But something interesting happens as he spins the wheel faster.

C'est comme une porte qui commence à se fermer

He notices that it seems like a door is starting to close

on the light beam that's coming back to his eye.

sur le rayon lumineux qui revient vers ses yeux.

Why is that?

Pourquoi ?

Parce que l'impulsion de lumière ne revient pas

It's because the pulse of light is not coming back

through the same notch.

par la même encoche. En fait, elle se heurte à une dent.

It's actually hitting a tooth.

And he spins the wheel fast enough and he fully occludes the light.

Et s'il tourne la roue suffisament vite,

il bloque totalement la lumière. Ensuite,

And then, based on the distance between the two stations

en fonction de la distance entre les deux stations,

and the speed of his wheel and the number of notches in the wheel,

de la vitesse de sa roue et du nombre d'encoches,

he calculates the speed of light to within two percent of its actual value.

il calcule la vitesse de la lumière à 2 % près.

Et ça, il le fait en 1849.

And he does this in 1849.

C'est ça qui me plaît dans la science.

This is what really gets me going about science.

Whenever I'm having trouble understanding a concept,

Quand j'ai du mal à comprendre un concept, je fais des recherches sur ceux qui ont découvert ce concept.

I go back and I research the people that discovered that concept.

Je regarde les évènements qui les ont amenés à le comprendre.

I look at the story of how they came to understand it.

What happens when you look

Et quand on se penche sur ce à quoi ces chercheurs pensaient

at what the discoverers were thinking about

when they made their discoveries,

au moment de leur découverte, on comprend

is you understand that they are not so different from us.

qu'ils ne sont pas si différent de nous.

Nous sommes tous des sacs de viande et d'eau. Nous partons tous avec les mêmes outils.

We are all bags of meat and water. We all start with the same tools.

J'aime l'idée que les différentes branches de la sciences soient appelées des domaines de recherche.

I love the idea that different branches of science are called fields of study.

La plupart des gens voient la science comme une boite noire fermée,

Most people think of science as a closed, black box,

when in fact it is an open field.

alors qu'il s'agit en fait d'un domaine ouvert.

And we are all explorers.

Et nous sommes tous des explorateurs.

Ceux qui ont fait ces découvertes ont simplement réfléchi un peu plus

The people that made these discoveries just thought a little bit harder

about what they were looking at, and they were a little bit more curious.

à ce qu'ils voyaient, et ils étaient un peu plus curieux.

And their curiosity changed the way people thought about the world,

Leur curiosité a changé notre vision du monde,

and thus it changed the world.

et a ainsi changé le monde.

They changed the world, and so can you.

Ils ont changé le monde, et vous le pouvez aussi.

Merci

Thank you.

(Applause)

(Applaudissements)