The case for curiosity-driven research | Suzie Sheehy

المترجم: Dalia Taha المدقّق: Nada Qanbar

In the late 19th century, scientists were trying to solve a mystery.

في أواخر القرن 19، كان العلماء يحاولون حل لغز ما.

They found that if they had a vacuum tube like this one

اكتشفوا أنهم لو كان لديهم أنبوب مفرغ مثل هذا

and applied a high voltage across it,

ومررنا جهدًا عاليًا بداخله،

something strange happened.

لحدث شيء غريب.

They called them cathode rays.

يُطلقون عليها أشعة الكاثود.

But the question was: What were they made of?

لكن كان السؤال هو: مما كانوا مصنوعين من؟

In England, the 19th-century physicist J.J. Thompson

في إنجلترا، في القرن 19، أجرى العالم الفيزيائي (ج. ج. طومسون)،

conducted experiments using magnets and electricity, like this.

تجارب باستخدام المغناطيس والكهرباء، مثل هذا.

And he came to an incredible revelation.

وتوصّل إلى اكتشاف مذهل.

These rays were made of negatively charged particles

تكونت هذه الأشعة من جسيمات ذات شحنة سالبة

around 2,000 times lighter than the hydrogen atom,

حوالي ألفي مرة أخف من ذرة الهيدروجين،

the smallest thing they knew.

أصغر شيء عرفوه.

So Thompson had discovered the first subatomic particle,

لذا اكتشف طومسون أول جسيم دون الذرية،

which we now call electrons.

التي نطلق عليه الآن الإلكترونات.

Now, at the time, this seemed to be a completely impractical discovery.

الآن في ذلك الوقت، يبدو ذلك اكتشافًا غير عملي تمامًا.

I mean, Thompson didn't think there were any applications of electrons.

أعني، لم يظن طومسون بوجود أية تطبيقات للإلكترونات.

Around his lab in Cambridge, he used to like to propose a toast:

حول مختبره في كامبريدج، كان يودُّ اقتراح نخبًا:

"To the electron.

"في صحة الإلكترون.

May it never be of use to anybody."

الذي قد لا يجدي نفعًا لأي شخص."

(Laughter)

(ضحك)

He was strongly in favor of doing research out of sheer curiosity,

كان يفضل بشدة إجراء أبحاث بدافع الفضول المحض،

to arrive at a deeper understanding of the world.

ليصل إلى فهم أعمق للعالم.

And what he found did cause a revolution in science.

وما اكتشفه سبّب بالفعل ثورة في مجال العلوم.

But it also caused a second, unexpected revolution in technology.

ولكن تسبّب أيضا بثاني ثورة غير متوقعة في مجال التكنولوجيا.

Today, I'd like to make a case for curiosity-driven research,

اليوم، أودُّ أن أبني قضية عن الأبحاث التي يدفعها الفضول،

because without it,

لأن بدونها،

none of the technologies I'll talk about today

أيًا من التكنولوجيات التي أتحدّث عنها اليوم

would have been possible.

قد تكون ممكنة.

Now, what Thompson found here has actually changed our view of reality.

الآن، ما اكتشفه طومسون هنا قد غيّر بالفعل رؤيتنا للحقيقة.

I mean, I think I'm standing on a stage,

أعني، أظن أنني أقف على مسرح،

and you think you're sitting in a seat.

وتظن أنك تجلس على مقعد.

But that's just the electrons in your body

لكن ذلك ليس إلا الإلكترونات في جسدك

pushing back against the electrons in the seat,

التي تقاوم الإلكترونات في المقعد،

opposing the force of gravity.

وتعارض قوى الجاذبية.

You're not even really touching the seat.

أنت حتى لا تلمس المقعد.

You're hovering ever so slightly above it.

أنت تحوم حوله بدرجة ضئيلة جدًّا فوقه.

But in many ways, our modern society was actually built on this discovery.

لكن من نواح عديدة، بُني مجتمعنا الحديث على هذا الاكتشاف

I mean, these tubes were the start of electronics.

أعني، هذه الأنابيب كانت بداية الإلكترونيات.

And then for many years,

ولسنوات كثيرة،

most of us actually had one of these, if you remember, in your living room,

أصبح لدى معظمنا أحد هذه الإلكترونيات، إن تذكّرتم، في غرفة المعيشة،

in cathode-ray tube televisions.

أنبوب أشعة الكاثود في أجهزة التلفاز.

But -- I mean, how impoverished would our lives be

لكن... أعني، كيف قد تكون حياتنا في حالة فقر

if the only invention that had come from here was the television?

لو كان الاختراع الوحيد الذي نتج من هنا هو التلفاز؟

(Laughter)

(ضحك)

Thankfully, this tube was just a start,

لحسن الحظ، لم يكن هذا الأنبوب سوى بداية،

because something else happens when the electrons here

لأنه حدث شيء آخر عندما اصطدمت الإلكترونات هنا

hit the piece of metal inside the tube.

بقطعة معدنية بداخل الأنبوب.

Let me show you.

دعوني أعرضها عليكم.

Pop this one back on.

سأفتح الجهاز من الزر الخلفي.

So as the electrons screech to a halt inside the metal,

بمجرد توقف صرير الإلكترونات داخل المعدن،

their energy gets thrown out again

يتم طرد طاقاتهم مرة أخرى

in a form of high-energy light, which we call X-rays.

في صورة ضوء ذو طاقة عالية، الذي نطلق عليه الأشعة السينية.

(Buzzing)

(طنين)

(Buzzing)

(طنين)

And within 15 years of discovering the electron,

وفي خلال 15 عامًا من اكتشاف الإلكترون،

these X-rays were being used to make images inside the human body,

استخدمت الأشعة السينية لالتقاط صور داخل جسم الإنسان،

helping soldiers' lives being saved by surgeons,

وذلك لمساعدة الجراحين في إنقاذ حياة الجنود،

who could then find pieces of bullets and shrapnel inside their bodies.

الذين قد يجدوا أجزاء من الرصاص أو شظايا داخل أجسام الجنود.

But there's no way we could have come up with that technology

لكن من المحال أن قد نتوصّل إلى تلك التكنولوجيا

by asking scientists to build better surgical probes.

بمطالبة العلماء بإنشاء مسابر جراحية أفضل.

Only research done out of sheer curiosity, with no application in mind,

مجرد البحث الذي تم بدافع الفضول المحض، دون أي تطبيق في الحسبان،

could have given us the discovery of the electron and X-rays.

توصّلنا إلى اكتشاف الإلكترون والأشعة السينية.

Now, this tube also threw open the gates for our understanding of the universe

الآن، طَرْح هذا الأنبوب أيضًا فتح لنا الأبواب ليجعلنا نفهم الكون

and the field of particle physics,

ومجال فيزياء الجسيمات،

because it's also the first, very simple particle accelerator.

لأنه أول مُسرِّع جسيمات بسيط جدًا.

Now, I'm an accelerator physicist, so I design particle accelerators,

الآن، أنا عالمة فزيائية في مجال المسرّعات، لذا أصمم مسرِّعات الجسيمات،

and I try and understand how beams behave.

وأحاول فهم كيفية تصرّف الأشعة.

And my field's a bit unusual,

مجال عملي غريب قليلًا،

because it crosses between curiosity-driven research

لأنه يربط بين البحث الذي يدفعه الفضول

and technology with real-world applications.

والتكنولوجيا مع التطبيقات الواقعية.

But it's the combination of those two things

لكنه مزيج من هذين الأمرين

that gets me really excited about what I do.

اللذين يثيران حماسي للغاية عنما أفعله.

Now, over the last 100 years,

الآن، على مدار المائة عام الأخيرة،

there have been far too many examples for me to list them all.

يوجد هناك أمثلة عديدة بالنسبة لي لإدراجهم جميعًا.

But I want to share with you just a few.

لكن أودُّ أن أتشارك معكم القليل.

In 1928, a physicist named Paul Dirac found something strange in his equations.

في عام 1928، عالم فيزيائي يُدعى بول ديراك اكتشف شيئًا غريبًا في معادلاته.

And he predicted, based purely on mathematical insight,

وتنبّأ، اعتمادًا بصورة حتمية على رؤية رياضية،

that there ought to be a second kind of matter,

أنه ينبغي أن يكون هناك نوع آخر من المادة،

the opposite to normal matter,

مضاد للمادة الطبيعية،

that literally annihilates when it comes in contact:

الذي يُبيد بالفعل عند ملامسته:

antimatter.

ألا وهي المادة المضادة.

I mean, the idea sounded ridiculous.

أعني، الفكرة بدت سخيفة.

But within four years, they'd found it.

لكن خلال أربع سنوات، قد اكتشفوها.

And nowadays, we use it every day in hospitals,

والآن، نستخدمها يوميًا في المستشفيات،

in positron emission tomography, or PET scans, used for detecting disease.

في التصوير المقطعي بإصدار البوزيترون، الأشعة المقطعية وتستخدم في اكتشاف المرض.

Or, take these X-rays.

أو استخدام الأشعة السينية.

If you can get these electrons up to a higher energy,

إذا كان يمكنك الوصول بهذه الإلكترونات إلى طاقة أعلى،

so about 1,000 times higher than this tube,

حوالي ألف مرة أعلى من هذا الأنبوب،

the X-rays that those produce

فالأشعة السينية التي ستُنتِجُها

can actually deliver enough ionizing radiation to kill human cells.

يمكنها أن تولّد بالفعل إشعاع مؤيّن كاف لقتل خلايا الإنسان.

And if you can shape and direct those X-rays where you want them to go,

وإذا تمكنا من تشكيل وتوجيه هذه الأشعة السينية أينما نريد،

that allows us to do an incredible thing:

سيُتيح لنا فعل أشياء مدهشة:

to treat cancer without drugs or surgery,

علاج السرطان بدون عقاقير أو جراحة.

which we call radiotherapy.

التي نطلق عليها العلاج بالأشعة.

In countries like Australia and the UK,

في بلاد مثل أستراليا والمملكة المتحدة،

حوالي نصف مرضى السرطان يتم علاجهم باستخدام العلاج بالأشعة.

around half of all cancer patients are treated using radiotherapy.

And so, electron accelerators are actually standard equipment

لذا، تٌعد مسرّعات الإلكترون معدات قياسية

in most hospitals.

في معظم المستشفيات.

Or, a little closer to home:

أو إذا اقتربنا قليلًا من المنزل:

if you have a smartphone or a computer --

إذا كان لديك هاتف ذكي أو كمبيوتر...

and this is TEDx, so you've got both with you right now, right?

وهذا TEDx، لذا لديك كليهما الآن، أليس كذلك؟

Well, inside those devices

داخل هذين الجهازين

are chips that are made by implanting single ions into silicon,

رقائق صنعت بزرع أيونات أحادية بداخل السليكون

in a process called ion implantation.

في عملية يُطلق عليها زرع الأيونات.

And that uses a particle accelerator.

وتستخدم تلك العملية مسرّع الجسيمات.

Without curiosity-driven research, though,

لذلك، بدون البحث الذي يدفعه الفضول

none of these things would exist at all.

لن يوجد شيء من هذه الأشياء على الإطلاق.

So, over the years, we really learned to explore inside the atom.

لذا، على مر السنين، تعلّمنا بالفعل البحث داخل الذرة.

And to do that, we had to learn to develop particle accelerators.

ولفعل ذلك، كان علينا التعلّم لتطوير مسرّعات الجسيمات.

The first ones we developed let us split the atom.

أول جهاز طوّرناه أتاح لنا شطر الذرة.

And then we got to higher and higher energies;

وبعد ذلك حصلنا على مستويات مرتفعة من الطاقة

we created circular accelerators that let us delve into the nucleus

أنشأنا مسرّعات دائرية ُتتيح لنا التعمُّق داخل النواة

and then create new elements, even.

وحتى إنشاء عناصر جديدة.

And at that point, we were no longer just exploring inside the atom.

وآنذاك، لم نعد نستكشف فقط ما بداخل النواة.

We'd actually learned how to control these particles.

تعلمنا بالفعل كيفية التحكم في هذه الجسيمات.

We'd learned how to interact with our world

تعلمنا كيفية التفاعل مع عالمنا

on a scale that's too small for humans to see or touch

على نطاق صغير للغاية للإنسان كي يراه أو يلمسه

or even sense that it's there.

أو حتى يشعر بوجوده.

And then we built larger and larger accelerators,

وبعد ذلك أنشأنا مسرّعات متزايدة الحجم.

because we were curious about the nature of the universe.

لأننا كنا نشعر بالفضول تجاه طبيعة الكون.

As we went deeper and deeper, new particles started popping up.

وبمجرد تعمقنا بشكل كبير، بدأت جسيمات جديدة في الظهور.

Eventually, we got to huge ring-like machines

وفي النهاية، توصّلنا إلى الآلات الضخمة ذات الشكل الدائري

that take two beams of particles in opposite directions,

التي تأخذ حزمتين أشعة من الجسيمات في الاتجاه المضاد،

squeeze them down to less than the width of a hair

وتضغط عليهم لتصبح أصغر من عرض الشعر

and smash them together.

وتسحقهم مع بعضهم البعض.

And then, using Einstein's E=mc2,

وباستخدام معادلة آينشتاين الطاقة= الكتلة x مربع سرعة الضوء

you can take all of that energy and convert it into new matter,

يمكننا أخذ كل هذه الطاقة وتحويلها إلى مادة جديدة،

new particles which we rip from the very fabric of the universe.

جسيمات جديدة ننتزعها من صميم نسيج الكون.

Nowadays, there are about 35,000 accelerators in the world,

الآن، يوجد حوالي 35 ألف مسرّع في العالم،

not including televisions.

ليس من ضمنهم أجهزة التلفاز.

And inside each one of these incredible machines,

وبداخل كل واحدة من هذه الآلات المدهشة،

there are hundreds of billions of tiny particles,

يوجد مئات وملايين من الجسيمات الدقيقة،

dancing and swirling in systems that are more complex

التي ترقص وتدور في أنظمة أكثر تعقيدًا

than the formation of galaxies.

من تكوين المجرّات.

You guys, I can't even begin to explain how incredible it is

يا رفاق، لا أستطيع حتى أن أبدأ في شرح مدى روعة الأمر

that we can do this.

أن يمكننا فعل ذلك.

(Laughter)

(ضحك)

(Applause)

(تصفيق)

So I want to encourage you to invest your time and energy

لذا، أودُّ أن أشجعكم على تكريس جهدكم ووقتكم

in people that do curiosity-driven research.

في الأشخاص الذين يجرون أبحاثًا بدافع الفضول.

It was Jonathan Swift who once said,

كما قال (جوناثان سويفت) ذات مرة،

"Vision is the art of seeing the invisible."

"البصيرة هي فن رؤية الأشياء غير المرئية."

And over a century ago, J.J. Thompson did just that,

ومنذ قرن مضى، فعل (ج.ج. طومسون) ذلك،

when he pulled back the veil on the subatomic world.

عندما كشف النقاب عن العالم دون الذرية.

And now we need to invest in curiosity-driven research,

والآن نحتاج إلى أن نستثمر في الأبحاث التي يدفعها الفضول،

because we have so many challenges that we face.

لأن لدينا الكثير من التحديات التي نواجِهُهَا.

And we need patience;

ونحتاج أن نتحلّى بالصبر،

we need to give scientists the time, the space and the means

نحتاج إلى إعطاء العلماء الوقت، والمساحة والوسائل

to continue their quest,

لاستمرار سعيهم،

because history tells us

لأن التاريخ يخبرنا

that if we can remain curious and open-minded

إذا كان بإمكاننا أن نظل منفتحي الذهن ونتحلّى بالفضول

about the outcomes of research,

تجاه نتائج البحث،

the more world-changing our discoveries will be.

كلما زادت اكتشافاتنا التي تغير العالم.

Thank you.

شكرًا لكم.

(Applause)

(تصفيق)