How simple ideas lead to scientific discoveries

Egyszerű ötletek, amelyek tudományos felfedezésekhez vezettek

Translator: Jenny Zurawell

Fordító: Nora Lajko Lektor: Laszlo Kereszturi

(Zene)

Az egyik izgalmas dolog az emberi agyban,

One of the funny things about owning a brain

is that you have no control over the things

hogy nem mi döntjük el, hogy mit tárol és jegyez meg,

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

legyen szó adatokról vagy sztorikról. Ahogy öregszünk, egyre rosszabb lesz.

And as you get older, it only gets worse.

Néha egyes információk évekig tárolódnak az elménkben,

Things stick around for years sometimes

before you understand why you're interested in them,

mielőtt megértenénk, hogy miért érdekelnek bennünket ennyire,

mielőtt, megértenénk, hogy miért fontosak számunkra.

before you understand their import to you.

Mutatok 3 ilyet az én elmémből.

Here's three of mine.

When Richard Feynman was a young boy in Queens,

Amikor Richard Feyman még csak egy kisfiú volt Queensben,

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

sétálni mentek az apjával és a kocsijukkal

meg egy labdával. Észrevette, hogy amikor meghúzza a kocsit,

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

a labda a kocsi végébe gurul.

Megkérdezte az apját: "Miért gurul a labda a kocsi végébe?"

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

És az apja azt mondta: "a tehetetlenség miatt."

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

"Mi az a tehetetlenség?" kérdezte. És az apja válaszolt: "Ah.

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

A tehetetlenség az a név amit a tudósok adnak

Inertia is the name that scientists give

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

annak a jelenségnek amikor a labda visszagurul a kocsi végébe.

(Laughter)

De igazából senki sem tudja."

"But in truth, nobody really knows."

Feynman később diplomákat szerzett

Feynman went on to earn degrees

az MIT-n, a Princetonon, megoldotta a Challenger katasztrófát,

at MIT, Princeton, he solved the Challenger disaster,

és végül elnyerte a fizikai Nobel-díjat

he ended up winning the Nobel Prize in Physics

a Feynman diagramokért, amik a szubatomi részecskék mozgásait írják le.

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

És azt vallja, hogy az apjával folytatott beszélgetés

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

adta az ötletet,

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

hogy a legegyszerűbb kérdés is elvezethet az emberi tudás határaihoz,

és az az a hely, ahol ő játszani szeretne.

and that that's where he wanted to play.

És játszott is.

And play he did.

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

Eratoszthenész volt az Alexandriai Könyvtár harmadik könyvtárosa,

and he made many contributions to science.

és nagyban hozzájárult a tudományokhoz.

De amiért a leginkább emlékszünk rá,

But the one he is most remembered for

began in a letter that he received as the librarian,

egy levéllel kezdődött, amit könyvtárosként kapott,

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

Szuanu városából, Alexandriától délre.

A levélben állt valami, ami megragadt Eratoszthenész elméjében,

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

és ez az a tény volt, hogy az író szerint délben,

and the fact was that the writer said,

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

a napforduló idején, amikor lenézett ebbe a mély kútba,

he could see his reflection at the bottom,

látta a saját tükörképét az alján, és azt is látta, hogy a feje

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

pont kitakarja a Napot.

I should tell you -- the idea that Christopher Columbus

Na most el kell hogy mondjam, az az elmélet, hogy Kolumbusz fedezte fel, hogy a Föld gömbölyű,

discovered that the world is spherical is total bull.

totális hülyeség. Egyáltalán nem igaz.

It's not true at all.

Valójában, minden tanult ember tudta, hogy a Föld gömbölyű

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

amióta Arisztotelész bebizonyította

since Aristotle's time.

Aristotle had proved it with a simple observation.

egy egyszerű megfigyeléssel.

Észrevette, hogy minden alkalommal amikor a Föld árnyékát látjuk a Holdon,

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

az kör alakú,

it was circular,

és az egyetlen forma ami állandóan kör alakú árnyékot vet,

and the only shape that constantly creates a circular shadow

az a gömb, magyarul a Föld gömb alakú.

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

De senki nem tudta mekkora a Föld,

But nobody knew how big it was

until Eratosthenes got this letter with this fact.

amíg Eratoszthenész meg nem kapta ezt a levelet.

Tehát ő megértette, hogy a nap pontosan Szuanu városa felett állt,

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

because looking down a well, it was a straight line

mert lenézve egy kútba, az egy egyenes vonal felfelé,

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

teljesen a kút aljáig, keresztül a férfi fején, felfelé a Napig.

De Eratoszthenész valami mást is tudott.

Eratosthenes knew another fact.

He knew that a stick stuck in the ground in Alexandria

Tudta, hogy ha egy botot leszúrunk a földbe Alexandriában,

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

ugyanabban az időben, ugyanazon a napon, délben,

the sun's zenith, on the solstice,

a Nap zenitjén, napfordulókor,

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

akkor a Nap egy olyan árnyékot vet, ami 7,2 fokos szöget zár be a függőlegessel.

Na most, ha ismerjük a kör kerületét,

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

és meg van adva rajta két pont,

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

az egyetlen dolog amit tudnunk kell az a két pont közötti távolság,

and you can extrapolate the circumference.

és így kikövetkeztethető a kerület.

360 degrees divided by 7.2 equals 50.

360 fok elosztva 7,2-vel az 50.

Tudom, hogy ez egy elég kerek szám, és ez nekem is gyanús egyébként,

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

and it makes me suspicious of this story too,

de ez egy olyan jó sztori, hogy folytatom.

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

Ismernie kellett a távolságot Szuanu és Alexandria között,

He needed to know the distance between Swenet and Alexandria,

ami könnyű volt, tekintve, hogy Eratoszthenész jó volt földrajzban.

which is good because Eratosthenes was good at geography.

Tulajdonképpen ő találta ki a földrajz szót.

In fact, he invented the word geography.

(Laughter)

Az út Szuanu és Alexandria között

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

kereskedelmi út volt,

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

és a kereskedők tudni akarták, mennyi ideig tart egyik városból a másikba jutni.

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

A pontos távolságra volt szüksége, úgyhogy egész pontosan tudta,

that the distance between the two cities was 500 miles.

hogy a két város közötti távolság 800 kilométer.

Multiply that times 50, you get 25,000,

Ha ezt megszorozzuk ötvennel, az 40.000 kilométer,

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

ami kevesebb mint 1 százalék hibával adja meg a Föld kerületét.

Ezt 2200 évvel ezelőtt számolta ki.

He did this 2,200 years ago.

Ma, egy olyan korban élünk, ahol

Now, we live in an age where

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

több milliárd dolláros gépek keresik a Higgs-bozont.

We're discovering particles

Felfedezünk részecskéket, amik talán gyorsabban mozognak a fénysebességnél,

that may travel faster than the speed of light,

és ezek a felfedezések lehetővé váltak

and all of these discoveries are made possible

annak a technológiának köszönhetően, amit az utóbbi pár évszázadban fejlesztettünk ki.

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

But for most of human history,

De az emberi történelem nagy részében,

ezeket a felfedezéseket a saját szemünkkel, fülünkkel és elménkkel kellett megtennünk.

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

Armand Frizeau kísérleti fizikus volt Párizsban.

Armand Fizeau was an experimental physicist in Paris.

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

A szakterülete mások eredményeinek pontosítása és megerősítése volt,

és ez egy kicsit "futottak még" kategóriának tűnhet,

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

but in fact, this is the soul of science,

de tulajdonképpen ez a tudomány lelke,

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

mert olyan nincs, hogy egy tényt ne lehetne függetlenül megállapítani.

Ismerte Galileo kísérleteit,

And he was familiar with Galileo's experiments

amivel ő megpróbálta megállapítani, hogy a fénynek van-e sebessége.

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

Így, Galileo kidolgozta ezt a csodálatos kísérletet,

Galileo had worked out this really wonderful experiment

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

amiben neki és az asszisztensének is volt egy lámpája,

mindkettőjük tartotta a saját lámpáját. Galileo kinyitotta a lámpáját, és az asszisztens is kinyitotta az övét.

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

És remek volt az időzítésük.

They got the timing down really good.

They just knew their timing.

Ismerték a reakcióidejüket. Kimentek két domb tetejére,

And then they stood at two hilltops,

two miles distant, and they did the same thing,

3,2 kilométerre egymástól, és ugyanezt játszották el, azt feltételezve,

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

hogy ha a fénynek van megfigyelhető sebessége,

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

akkor késleltetést tapasztalna a fényben, ami az asszisztensétől jön vissza.

But light was too fast for Galileo.

De a fény túl gyors volt Galileonak.

Nagyságrendekkel tévedett, amikor azt feltételezte,

He was off by several orders of magnitude when he assumed

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

hogy a fény nagyjából 10-szer olyan gyors, mint a hang.

Fizeau was aware of this experiment.

Fizeau ismerte ezt a kísérletet. Párizsban élt,

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

és felállított két kísérleti állomást,

nagyjából 8,7 kilométerre egymástól,

roughly 5.5 miles distant, in Paris.

Párizsban. Megoldotta Galileo problémáját,

And he solved this problem of Galileo's,

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

méghozzá egy egészen hétköznapi eszköz segítségével.

Egy ilyen eszközzel csinálta.

He did it with one of these.

Leteszem a távkapcsolót egy pillanatra,

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

because I want to engage your brains in this.

mert azt szeretném, hogy ide figyeljetek.

So this is a toothed wheel.

Ez egy fogaskerék. Vannak rajta bevágások,

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

és vannak rajta fogak.

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

Ez volt Fizeau megoldása egyedi fényimpulzusok küldésére.

He put a beam behind one of these notches.

Egy fénynyalábot helyezett ezek mögé a fogak mögé.

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

Ha ezt a fénynyalábot a bevágásokon át irányítom rá egy tükörre,

8,7 kilométerre innen, a fénynyaláb visszaverődik a tükörről,

five miles away, that beam is bouncing off the mirror

and coming back to me through this notch.

és visszajön hozzám ezen a bevágáson keresztül.

De valami egészen érdekes dolog történik, amikor gyorsabban forgatja a kereket.

But something interesting happens as he spins the wheel faster.

Észreveszi, hogy olyan, mintha egy ajtó kezdene becsukódni,

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

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

a fénynyalábon ahogy az visszasugárzik a szemébe.

Why is that?

Miért történik ez?

Mert a fény impulzus nem ugyanazon

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

through the same notch.

a bevágáson keresztül jön vissza. Tulajdonképpen beleütközik egy fogba.

It's actually hitting a tooth.

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

És elég gyorsan kezdi tekerni a kereket ahhoz,

hogy teljesen elzárja a fény útját. És ezután,

And then, based on the distance between the two stations

a két állomás távolságára alapozva,

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

illetve a kerék sebességére és a bevágások számára alapozva,

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

kiszámolja a fény sebességét kevesebb mint 2 % eltéréssel a tulajdonképpeni értéktől.

Ez 1849-ben történt.

And he does this in 1849.

Ez az ami számomra fantasztikus a tudományban.

This is what really gets me going about science.

Whenever I'm having trouble understanding a concept,

Mindig, amikor nem értek egy fogalmat, visszamegyek és tanulmányozom azokat az embereket, akik felfedezték azt.

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

Tanulmányozom a történetet, ahogyan ők megértették.

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

What happens when you look

És az, ami akkor történik, amikor rájössz, hogy mire gondoltak a felfedezők,

at what the discoverers were thinking about

when they made their discoveries,

amikor ezeket a felfedezéseket tették, segít megérteni,

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

hogy ők nem sokban különböznek tőlünk.

Mindannyian hús és vér vagyunk. Mindannyian ugyanazon eszközök birtokában vagyunk.

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

Tetszik az ötlet, hogy a tudomány különböző részeit "tudományterületeknek" hívják.

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

A legtöbb ember a tudományra egy zárt, fekete dobozként tekint,

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

when in fact it is an open field.

pedig valójában ez egy nyitott terület.

And we are all explorers.

És mi mindannyian felfedezők vagyunk.

Azok az emberek, akik ezeket a felfedezéseket tették, csak egy kicsit erősebben gondolkoztak,

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.

arról, ami előttük volt, és egy kicsit kíváncsibbak voltak.

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

És az ő kíváncsiságuk megváltoztatta az emberek gondolkodását a világról,

and thus it changed the world.

és ez megváltoztatta a világot.

They changed the world, and so can you.

Ők megváltoztatták a világot, és te is meg tudod.

Köszönöm.

Thank you.

(Applause)

(Taps)