How simple ideas lead to scientific discoveries

Jak proste pomysły prowadzą do odkryć naukowych

Translator: Jenny Zurawell

Tłumaczenie: Capa Girl Korekta: Paweł Andziak

(Muzyka)

Jedną z zabawnych cech mózgu jest to,

One of the funny things about owning a brain

is that you have no control over the things

że nie masz żadnej kontroli nad tym, co gromadzi i przechowuje,

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

nad faktami i historiami. Im jesteś starszy, tym gorzej.

And as you get older, it only gets worse.

Czasem coś tkwi w twojej głowie latami,

Things stick around for years sometimes

before you understand why you're interested in them,

zanim zrozumiesz dlaczego cię interesuje,

dlaczego jest dla ciebie ważne.

before you understand their import to you.

Oto moje trzy własne przykłady.

Here's three of mine.

When Richard Feynman was a young boy in Queens,

Pewnego razu, mały chłopiec z Queens, Richard Feynman,

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

wybrał się z wózkiem i piłką na spacer ze swoim tatą.

Zauważył wtedy, że kiedy ciągnie wózek

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

to piłka toczy się na jego tył.

Zapytał tatę, "Czemu piłka toczy się na tył wózka?"

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

Tata odpowiedział, "To jest inercja".

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

"Co to inercja?", spytał. Na co tata odparł,

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

"Inercja to nazwa, jakiej naukowcy używają

Inertia is the name that scientists give

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

na określenie zjawiska piłki toczącej się na tył wózka.

(Laughter)

Ale tak naprawdę nikt nie wie, co to jest".

"But in truth, nobody really knows."

Feynman zdobył później dyplomy

Feynman went on to earn degrees

MIT, Princeton, wyjaśnił katastrofę Challenger'a,

at MIT, Princeton, he solved the Challenger disaster,

a w końcu otrzymał Nagrodę Nobla z fizyki

he ended up winning the Nobel Prize in Physics

za diagramy wyjaśniające ruch cząsteczek subatomowych.

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

Ta rozmowa z ojcem

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

dała mu poczucie,

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

że najprostsze pytania mogą wykraczać poza granice ludzkiej wiedzy,

a tam właśnie chciał się bawić.

and that that's where he wanted to play.

I tam właśnie się bawił.

And play he did.

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

Eratostenes z kolei, był trzecim bibliotekarzem w Bibliotece Aleksandryjskiej

and he made many contributions to science.

i wiele razy przysłużył się rozwojowi nauki.

Ale jego najsłynniejszy wkład

But the one he is most remembered for

began in a letter that he received as the librarian,

miał początek w liście, który jako bibliotekarz otrzymał

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

z miasta Asuan, na południe od Aleksandii.

W liście tym zawarto informację, która bardzo zainteresowała Eratostenesa.

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

Nadawca pisał, że w dniu przesilenia,

and the fact was that the writer said,

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

w samo południe, kiedy spojrzał w głąb głębokiej studni,

he could see his reflection at the bottom,

mógł zobaczyć swoje odbicie w tafli wody,

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

a jego głowa zasłaniała słońce.

I should tell you -- the idea that Christopher Columbus

Warto wspomnieć, że Kolumb wcale nie odkrył, że Ziemia jest okrągła.

discovered that the world is spherical is total bull.

Nie ma w tym za grosz prawdy.

It's not true at all.

W istocie, każdy wyształcony człowiek wiedział, że Ziemia jest okrągła

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

już od czasów Arystotelesa, który udowodnił to,

since Aristotle's time.

Aristotle had proved it with a simple observation.

za pomocą prostego spostrzeżenia.

Zauważył, że zawsze kiedy widoczny był cień Ziemi na księżycu

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

to był on okrągły,

it was circular,

a jedyną bryłą, jakiej cień jest bezustannie okrągły,

and the only shape that constantly creates a circular shadow

to kula. Zatem, Ziemia jest okrągła.

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

Nikt jednak nie wiedział, jak jest duża,

But nobody knew how big it was

until Eratosthenes got this letter with this fact.

dopóki Eratostenes nie otrzymał owego listu.

Zrozumiał, że słońce było wtedy dokładnie nad miastem Asuan,

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

because looking down a well, it was a straight line

ponieważ, patrząc w dół promienie docierały w linii prostej

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

od słońca, obok głowy nadawcy listu, aż na dno studni.

Eratostenes wiedział coś jeszcze.

Eratosthenes knew another fact.

He knew that a stick stuck in the ground in Alexandria

Wiedział, że patyk wbity w ziemię w Aleksandrii

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

dokładnie w tym samym czasie, w południe, tego samego dnia

the sun's zenith, on the solstice,

gdy słońce było w zenicie, w dniu przesilenia,

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

rzucał cień wskazujący na 7,2-stopniowe odchylenie od osi.

Jeśli chcemy poznać obwód okręgu

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

i mamy położone na nim dwa punkty,

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

to musimy znać jedynie odległość pomiędzy nimi

and you can extrapolate the circumference.

i już możemy oszacować obwód.

360 degrees divided by 7.2 equals 50.

360 stopni podzielić na 7,2 równa się 50.

Wiem, to zadziwiająco okrągła liczba, co wzbudza podejrzenia,

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

and it makes me suspicious of this story too,

ale to dobra historia, więc opowiem ją do końca.

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

Eratostenesowi potrzebny był dystans pomiędzy Asuanem i Aleksandrią,

He needed to know the distance between Swenet and Alexandria,

tak się akurat złożyło, że był dobry w geografii.

which is good because Eratosthenes was good at geography.

W rzeczy samej, to on wymyślił słowo "geografia".

In fact, he invented the word geography.

(Laughter)

Droga pomiędzy Asuanem i Aleksandią

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

była traktem handlowym,

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

a kupcy musieli wiedzieć, ile trwa podróż tym traktem,

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

znać dokładną odległość. Zatem Eratostenes dokładnie wiedział,

that the distance between the two cities was 500 miles.

że odległość między miastami wynosiła 800 km.

Multiply that times 50, you get 25,000,

Pomnóżmy to przez 50 i mamy 40000 km,

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

co różni się od rzeczywistej średnicy Ziemi o niecały 1%.

Eratostenes dokonał tego 2200 lat temu.

He did this 2,200 years ago.

Obecnie żyjemy w epoce,

Now, we live in an age where

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

w której warte miliardy dolarów urządzenia zaprzęga się do szukania bozonu Higgsa.

We're discovering particles

Odkrywamy cząsteczki, które mogą osiągać prędkość większą niż światło,

that may travel faster than the speed of light,

a wszystko to jest możliwe dzięki technologii

and all of these discoveries are made possible

rozwiniętej w ciągu zaledwie kilku ostatnich dekad.

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

But for most of human history,

Jednak przez większość historii, ludzkość

musiała odkrywać jedynie za pomocą oczu, uszu i głowy.

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

Armand Fizeau był fizykiem doświadczalnym w Paryżu.

Armand Fizeau was an experimental physicist in Paris.

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

Specjalizował się w udoskonalaniu i potwierdzaniu dokonań innych,

co może brzmieć jak praca dla nieudacznika,

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

but in fact, this is the soul of science,

jednak w rzeczywistości jest istotą nauki,

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

gdyż w nauce nie ma faktu, którego nie można niezależnie potwierdzić.

Fizeau znał eksperymenty Galileusza

And he was familiar with Galileo's experiments

mające na celu ustalenie czy światło ma prędkość.

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

Galileusz wymyślił wspaniały eksperyment,

Galileo had worked out this really wonderful experiment

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

podczas którego on i jego asystent

trzymali lampy, których płomień, początkowo zakryty, wspólnie odkrywali.

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

Znakomicie dopracowali koordynację.

They got the timing down really good.

They just knew their timing.

Stanęli na szczycie wzgórz

And then they stood at two hilltops,

two miles distant, and they did the same thing,

oddalonych od siebie 2 mile, i odkryli płomień lampy.

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

Galileusz sądził, że jeśli prędkość światła jest dostrzegalna

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

to światło z lampy asystenta dotrze do niego z opóźnieniem.

But light was too fast for Galileo.

Jednak światło było dla niego za szybkie.

Pomylił się o kilka rzędów wilekości zakładając,

He was off by several orders of magnitude when he assumed

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

że światło jest około 10 razy szybsze niż dźwięk.

Fizeau was aware of this experiment.

Fizeau znał ten eksperyment.

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

Mieszkał w Paryżu gdzie zbudował dwie stacje eksperymentalne

oddalone od siebie o ok. 8,7km

roughly 5.5 miles distant, in Paris.

Rozwiązał problem Galileusza

And he solved this problem of Galileo's,

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

za pomocą bardzo prostego przyrządu.

Takiego jak ten.

He did it with one of these.

Odłożę na chwilę pilota

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

because I want to engage your brains in this.

bo chcę żebyście się na tym skupili.

So this is a toothed wheel.

To jest koło zębate. Ma wiele wycięć i wiele zębów.

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

To jest koło zębate. Ma wiele wycięć i wiele zębów.

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

To był sposób Fizeau na wysyłanie przerywanych impulsów świetlnych.

He put a beam behind one of these notches.

Umieścił źródło światła za jednym z wycięć.

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

Jeśli skieruję promień przez to wycięcie

na oddalone o 8km lustro, odbije się on od lustra

five miles away, that beam is bouncing off the mirror

and coming back to me through this notch.

i wróci do mnie przez to samo wcięcie.

Kiedy Fizeau szybko zakręcił kołem, stało się coś ciekawego.

But something interesting happens as he spins the wheel faster.

Zauważył, że drzwi jakby zamykały się

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

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

przed promieniem wracającym do niego.

Why is that?

Dlaczego tak się działo?

Ponieważ promień nie wracał

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

through the same notch.

przez to samo wcięcie. Napotykał na ząb.

It's actually hitting a tooth.

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

Zakęcił więc kołem tak szybko,

że całkiem zatrzymał światło.

And then, based on the distance between the two stations

Po czym, bazując na odległości pomiędzy stacjami

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

i prędkości koła oraz ilości jego zębów,

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

obliczył prędkość światła z zaledwie 2% błędem.

I dokonał tego w 1849 roku.

And he does this in 1849.

To właście fascynuje mnie w nauce.

This is what really gets me going about science.

Whenever I'm having trouble understanding a concept,

Kiedy czegoś nie rozumiem, to wracam do ludzi, którzy dany koncept odkryli.

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

Szukam historii o tym, jak doszli do swojego odkrycia.

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

What happens when you look

I kiedy czytasz, co wynalazcy myśleli, kiedy dokonywali swoich odkryć,

at what the discoverers were thinking about

when they made their discoveries,

to zaczynasz rozumieć,

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

że wcale się od nas nie różnią.

Wszyscy jesteśmy workami mięsa i wody. Zaczynamy z takim samym wyposażeniem.

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

Bardzo podoba mi się, że różne gałęzie nauki zwane są obszarami studiów.

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

Większość ludzi myśli o nauce jak o zamkniętym, czarnym pudle,

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

when in fact it is an open field.

kiedy to naprawdę otwarty obszar.

And we are all explorers.

Wszyscy jesteśmy odkrywcami.

Ludzie, którzy dokonali tych odkryć, po prostu odrobinę więcej myśleli

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.

o tym, co ich otacza, i byli odrobinę bardziej ciekawi.

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

A ich ciekawość zmieniła sposób w jaki ludzie myślą o świecie,

and thus it changed the world.

zatem zmieniła świat.

They changed the world, and so can you.

Zmienili świat, wy też możecie to zrobić.

Dziękuję.

Thank you.

(Applause)

(Brawa)