How simple ideas lead to scientific discoveries

Como ideias simples conduzem a descobertas científicas

Translator: Jenny Zurawell

Tradutor: Rita Maia Revisora: Isabel Vaz Belchior

One of the funny things about owning a brain

Uma das coisas engraçadas de termos um cérebro

is that you have no control over the things

é não termos controlo sobre as coisas que ele acumula e a que se agarra,

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

os factos e as histórias.

And as you get older, it only gets worse.

E com a idade, apenas piora.

Things stick around for years sometimes

As coisas permanecem, por vezes, durante anos

before you understand why you're interested in them,

antes de compreendermos porque nos interessam,

antes de compreendermos a sua importância para nós.

before you understand their import to you.

Here's three of mine.

Apresento-vos três das minhas.

When Richard Feynman was a young boy in Queens,

Quando Richard Feynman era um jovem de Queens,

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

ele foi dar um passeio com o seu pai e o seu carrinho e uma bola.

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

E ele reparou que, quando puxava o carrinho,

a bola ia para a parte de trás deste.

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

Então perguntou ao pai:

"Porque é que a bola vai para a parte de trás do carrinho?"

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

E o seu pai disse: "É a inércia".

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

Ele perguntou: "O que é a inércia?"

E o seu pai disse: "Ah!

Inertia is the name that scientists give

"Inércia é o nome que os cientistas dão

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

"ao fenómeno da bola ir para a parte de trás do carrinho".

(Laughter)

(Risos)

"Mas, na realidade, ninguém sabe".

"But in truth, nobody really knows."

Feynman went on to earn degrees

Feynman adquiriu graus académicos no MIT, em Princeton,

at MIT, Princeton, he solved the Challenger disaster,

resolveu o desastre do Challenger,

he ended up winning the Nobel Prize in Physics

acabou por ganhar o Prémio Nobel da Física

pelos seus diagramas de Feynman,

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

que descrevem o movimento das partículas subatómicas.

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

E ele classifica a conversa com o seu pai

como lhe tendo dado noção de que as perguntas mais simples

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

nos podem levar ao topo do conhecimento humano

and that that's where he wanted to play.

e que era aí que ele queria ter um papel.

And play he did.

E que papel teve.

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

Eratóstenes foi o terceiro bibliotecário na grande Biblioteca de Alexandria

and he made many contributions to science.

e contribuiu bastante para a ciência.

But the one he is most remembered for

Mas o motivo porque ele é mais recordado

began in a letter that he received as the librarian,

começou com uma carta que ele recebeu enquanto bibliotecário

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

da cidade de Swenet, a sul da Alexandria.

A carta referia um facto que ficou na cabeça de Eratóstenes.

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

and the fact was that the writer said,

O escritor disse que, ao meio-dia,

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

no solstício, quando olhava para o fundo de um poço,

he could see his reflection at the bottom,

ele conseguia ver o seu reflexo no fundo, assim como a sua cabeça

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

a bloquear o sol.

I should tell you -- the idea that Christopher Columbus

Agora, devo dizer-vos,

a ideia de que Cristovão Colombo descobriu que o mundo é redondo

discovered that the world is spherical is total bull.

é um perfeito disparate.

It's not true at all.

Não é, de todo, verdade.

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

Aliás, todas as pessoas instruídas percebiam que o mundo era redondo

since Aristotle's time.

desde o tempo de Aristóteles

Aristotle had proved it with a simple observation.

e Aristóteles havia-o provado com uma simples observação.

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

Ele reparou que, de cada vez que se via a sombra da Terra na lua,

it was circular,

esta era redonda,

and the only shape that constantly creates a circular shadow

e a única forma que constantemente criava uma sombra redonda

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

é uma esfera, C.Q.D., a Terra é redonda.

Mas ninguém sabia a sua dimensão

But nobody knew how big it was

until Eratosthenes got this letter with this fact.

até Eratóstenes receber a carta com estes factos.

Então ele percebeu que o sol estava directamente por cima da cidade 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

pois olhando para o fundo de um poço, havia uma linha recta

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

até ao fundo do poço, passando a cabeça do homem até chegar ao sol.

Eratosthenes knew another fact.

Eratóstenes sabia outro facto.

He knew that a stick stuck in the ground in Alexandria

Ele sabia que um pau espetado no chão, em Alexandria,

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

à mesma hora e no mesmo dia, ao meio-dia,

the sun's zenith, on the solstice,

o sol em zénite, no solstício,

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

o sol tapou com uma sombra que mostrou estar 7,2º fora do eixo.

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

Agora, se vocês conhecerem a circunferência de um círculo

e tiverem aí dois pontos,

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

apenas precisam de conhecer a distância entre esses dois pontos

and you can extrapolate the circumference.

e conseguem extrapolar a circunferência.

360 degrees divided by 7.2 equals 50.

360º a dividir por 7,2 é igual a 50.

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

Eu sei que é um número um tanto redondo,

and it makes me suspicious of this story too,

o que também me fez desconfiar da história,

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

mas é uma boa história, pelo que vou mantê-la.

He needed to know the distance between Swenet and Alexandria,

Ele precisava conhecer a distância entre Swenet e Alexandria,

which is good because Eratosthenes was good at geography.

o que é bom porque Eratóstenes era bom em geografia.

In fact, he invented the word geography.

Na realidade, ele inventou a palavra geografia.

(Laughter)

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

A estrada entre Swenet e Alexandria

era uma estrada de comércio

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

e o comércio precisava saber quanto tempo precisava para chegar ao destino.

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

Era necessário saber a distância exacta mas ele sabia com exactidão

that the distance between the two cities was 500 miles.

que a distância entre as duas cidades era de 800 kms.

Multiply that times 50, you get 25,000,

Multipliquem por 50 e obtêm 40 000,

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

o que faz cerca de 1% do diâmetro da Terra.

He did this 2,200 years ago.

Ele fez isto há 2200 anos.

Now, we live in an age where

Agora, vivemos numa era em que

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

máquinas de muitos milhões de dólares procuram o bosão de Higgs.

We're discovering particles

Descobrimos partículas que podem viajar mais rápido que a velocidade da luz

that may travel faster than the speed of light,

and all of these discoveries are made possible

e todas estas descobertas são possíveis

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

graças à tecnologia desenvolvida nas últimas décadas.

But for most of human history,

Mas na maior parte da História da Humanidade,

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

tivemos que descobrir estas coisas usando os nossos olhos, ouvidos e cabeça.

Armand Fizeau was an experimental physicist in Paris.

Armand Fizeau foi um físico parisiense.

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

A sua especialidade era melhorar e confirmar os resultados de outras pessoas,

e isto pode parecer que é um derrotado,

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

but in fact, this is the soul of science,

mas esta é a alma da ciência

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

pois não existem factos

que não possam ser independentemente corroborados.

And he was familiar with Galileo's experiments

Ele conhecia as experiências de Galileu

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

para procurar determinar se a luz tem velocidade.

Galileo had worked out this really wonderful experiment

Galileu levou a cabo uma experiência extraordinária

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

em que ele e o seu assistente tinham uma lanterna,

cada um segurava uma lanterna.

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

Galileu abria a sua lanterna e o assistente abria a dele.

They got the timing down really good.

E eles acertaram o tempo muito bem. Eles sabiam o seu tempo.

They just knew their timing.

And then they stood at two hilltops,

Eles colocaram-se no cimo de uma colina,

two miles distant, and they did the same thing,

a 3 kms de distância e fizeram o mesmo, seguindo o pensamento

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

de Galileu de que, se a luz tivesse uma velocidade perceptível,

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

ele notaria um atraso na luz que saía da lanterna do seu assistente.

But light was too fast for Galileo.

Mas a luz era muito rápida, para Galileu.

He was off by several orders of magnitude when he assumed

Ele estava bastante errado quando considerou

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

que a luz seria sensivelmente 10 vezes mais rápida que a velocidade do som.

Fizeau was aware of this experiment.

Fizeau estava a par desta experiência.

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

Ele vivia em Paris quando montou duas estações experimentais,

roughly 5.5 miles distant, in Paris.

a cerca de 8,70 kms de distância, em Paris.

E ele resolveu o problema de Galileu

And he solved this problem of Galileo's,

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

e fê-lo com equipamento relativamente trivial.

He did it with one of these.

Fê-lo com um destes.

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

Vou pôr o apontador de lado, por um segundo,

because I want to engage your brains in this.

porque quero que vocês se concentrem nisto.

So this is a toothed wheel.

Esta é uma roda dentada.

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

Tem uma série de ranhuras e uma série de dentes.

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

Esta era a solução de Fizeau para enviar pulsos de luz distintos.

He put a beam behind one of these notches.

Ele emitia raios de luz pelos cortes.

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

Se eu apontar um raio de luz ao espelho através dos cortes,

five miles away, that beam is bouncing off the mirror

a 8 km de distância, esse raio faz ricochete no espelho

and coming back to me through this notch.

e volta para trás através do corte.

But something interesting happens as he spins the wheel faster.

Mas algo de interessante acontece quando ele roda a roda mais depressa.

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

Ele apercebe-se de que é como se uma porta se estivesse a fechar

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

no raio de luz que volta para o olho dele.

Why is that?

Porque é que isto acontece?

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

Acontece porque o pulso de luz não volta para trás pelo mesmo corte.

through the same notch.

Isto porque está a atingir um dente.

It's actually hitting a tooth.

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

E ele gira a roda rápido o suficiente

bloqueando a luz.

And then, based on the distance between the two stations

Então, com base na distância entre as duas estações,

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

a velocidade da roda e o número de cortes da roda,

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

ele calcula a velocidade da luz em 2% do seu valor real.

And he does this in 1849.

E ele faz isto em 1849.

This is what really gets me going about science.

É isto que me entusiasma na ciência.

Whenever I'm having trouble understanding a concept,

Sempre que tenho dificuldades em compreender um conceito,

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

pesquiso as pessoas que descobriram esse conceito.

Olho para a forma como chegaram à sua compreensão.

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

What happens when you look

E o que acontece quando olhamos para o que os descobridores estavam a pensar

at what the discoverers were thinking about

when they made their discoveries,

quando fizeram as suas descobertas, é que compreendemos

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

que eles não são muito diferentes de nós.

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

Somos todos sacos de carne e água.

Todos começamos com as mesmas ferramentas.

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

Adoro a ideia de que diferentes ramos da ciência se chamam áreas de estudo.

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

A maioria das pessoas vê a ciência como uma caixa preta fechada

when in fact it is an open field.

quando, na realidade, é uma área aberta.

And we are all explorers.

E somos todos exploradores.

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

As pessoas que fizeram estas descobertas apenas pensaram um pouco mais

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

sobre aquilo que observavam e eram um pouco mais curiosas.

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

E a sua curiosidade mudou a forma como as pessoas viam o mundo,

and thus it changed the world.

e assim mudaram o mundo.

They changed the world, and so can you.

Eles mudaram o mundo e vocês também o podem fazer.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)