The case for curiosity-driven research | Suzie Sheehy

Übersetzung: Kathleen Trautwein

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

Im späten 19. Jahrhundert versuchten Wissenschaftler ein Rätsel zu lösen.

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

Wenn Sie eine Vakuumröhre wie diese

and applied a high voltage across it,

unter Hochspannung setzten,

something strange happened.

passierte etwas Merkwürdiges.

They called them cathode rays.

Sie nannten sie Kathodenstrahlen.

But the question was: What were they made of?

Aber die Frage war: woraus bestehen sie?

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

J.J. Thompson, ein englischer Physiker des 19. Jahrhunderts,

conducted experiments using magnets and electricity, like this.

führte mit Magneten und Elektrizität Experimente wie diese durch.

And he came to an incredible revelation.

Und er entdeckte etwas Unglaubliches.

These rays were made of negatively charged particles

Diese Strahlen bestanden aus negativ geladenen Teilchen,

around 2,000 times lighter than the hydrogen atom,

die etwa 2.000 mal leichter waren als ein Wasserstoffatom,

the smallest thing they knew.

das kleinste damals bekannte Teilchen.

So Thompson had discovered the first subatomic particle,

Damit hatte Thompson das erste subatomare Teilchen entdeckt,

which we now call electrons.

das wir heute Elektron nennen.

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

Nun damals erschien das wie eine komplett unnütze Entdeckung.

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

Damit meine ich, dass Thompson keine Anwendungen für Elektronen sah.

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

Auf sein Labor in Cambridge brachte er gerne folgenden Trinkspruch aus:

"To the electron.

"Auf das Elektron.

May it never be of use to anybody."

Möge es nie Jemandem von Nutzen sein."

(Laughter)

(Gelächter)

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

Er war ein großer Verfechter davon, Forschung aus reiner Neugier zu betreiben,

to arrive at a deeper understanding of the world.

um damit zu einem tieferen Verständis der Welt zu gelangen.

And what he found did cause a revolution in science.

Und was er entdeckte, löste eine wissenschaftliche Revolution aus.

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

Aber es brachte auch einen unerwarteten technologischen Fortschritt.

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

Heute möchte ich ein Plädoyer halten für Forschung, die auf Neugier basiert,

because without it,

denn ohne sie,

none of the technologies I'll talk about today

wäre keine der Technologien, über die ich heute rede, überhaupt möglich.

would have been possible.

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

Thompsons Entdeckung hat wirklich unsere Sicht auf die Welt verändert.

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

Ich denke, ich stehe hier auf einer Bühne,

and you think you're sitting in a seat.

und Sie denken, Sie sitzen in einem Sitz.

But that's just the electrons in your body

Aber das sind nur die Elektronen in Ihrem Körper,

pushing back against the electrons in the seat,

die gegen die Elektronen in Ihrem Sitz drücken,

opposing the force of gravity.

und sich der Schwerkraft entgegensetzten.

You're not even really touching the seat.

Sie berühren nicht einmal wirklich den Sitz.

You're hovering ever so slightly above it.

Sie schweben in der Tat immer ganz leicht darüber.

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

In vieler Hinsicht basiert unsere moderne Gesellschaft auf dieser Entdeckung.

I mean, these tubes were the start of electronics.

Diese Bildröhren waren der Beginn aller Elektronik.

And then for many years,

Und dann für viele Jahre,

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

hatten die meisten von uns sogar eine im Wohnzimmer,

in cathode-ray tube televisions.

als Bestandteil von Bildröhrenfernsehern.

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

Aber wie jämmerlich wäre unser Leben,

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

wenn Fernseher das einzige Produkt dieser Entdeckung geblieben wären.

(Laughter)

(Gelächter)

Thankfully, this tube was just a start,

Glücklicherweise war die Bildröhre nur der Beginn,

because something else happens when the electrons here

denn es passiert noch etwas anderes, wenn Elektronen hier

hit the piece of metal inside the tube.

auf das Metall in der Röhre auftreffen.

Let me show you.

Ich zeige es Ihnen.

Pop this one back on.

Das erst wieder Einschalten.

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

Wenn die Elektronen also plötzlich im Metall abbremsen,

their energy gets thrown out again

wird ihre Energie freigesetzt

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

als hochenergetische Strahlung, sogenannte Röntgenstrahlen.

(Buzzing)

(Summen)

(Buzzing)

(Summen)

And within 15 years of discovering the electron,

Innerhalb von 15 Jahren nach Entdeckung des Elektrons

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

wurden Röntgenstrahlen zum Blick in das Körperinnere verwendet,

helping soldiers' lives being saved by surgeons,

was Chirurgen half, das Leben von Soldaten zu retten,

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

denn sie konnten nun Projektil- und Schrapnell-Splitter im Körper auffinden.

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

Wir hätten diese Technologie niemals gefunden,

by asking scientists to build better surgical probes.

wenn wir nur nach neuen chirurgischen Instrumenten geforscht hätten.

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

Allein eine Forschung getrieben von Neugier und ohne Nutzen im Sinn,

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

erlaubte uns die Entdeckung des Elektrons und der Röntgenstrahlen.

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

Diese Röhre hat uns auch die Türen zum Verständis unseres Universums geöffnet

and the field of particle physics,

und die Teilchenphysik begründet,

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

denn dies ist auch der erste, sehr einfache Teilchenbeschleuniger.

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

Ich selbst bin Beschleunigerphysikerin und entwickle Teilchenbeschleuniger,

and I try and understand how beams behave.

und ich erforsche das Verhalten von Strahlen.

And my field's a bit unusual,

Mein Fachgebiet ist etwas anders,

because it crosses between curiosity-driven research

da es von Neugier getriebene Forschung

and technology with real-world applications.

und Technologie mit praktischen Anwendungen vereint.

But it's the combination of those two things

Es ist die Kombination dieser beiden Aspekte,

that gets me really excited about what I do.

die mich an meiner Arbeit wirklich begeistert.

Now, over the last 100 years,

In den letzten 100 Jahren

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

gab es zu viele Beispiele, um sie alle aufzulisten.

But I want to share with you just a few.

Darum nenne ich nur einige Ausgewählte.

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

1928 fand der Physiker Paul Dirac etwas Ungewöhnliches in seinen Gleichungen.

And he predicted, based purely on mathematical insight,

Allein auf seinem mathematischen Verständnis basierend, sagte er voraus,

that there ought to be a second kind of matter,

dass eine zweite Form von Materie existieren müsste,

the opposite to normal matter,

das Gegenstück zu normaler Materie,

that literally annihilates when it comes in contact:

und beide sollten sich bei Kontakt gegenseitig auslöschen:

antimatter.

Antimaterie.

I mean, the idea sounded ridiculous.

Das hörte sich zunächst unvorstellbar an.

But within four years, they'd found it.

Aber vier Jahre später war sie gefunden.

And nowadays, we use it every day in hospitals,

Heute nutzen wir sie täglich in Krankenhäusern

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

zum Finden von Krankheiten mit Positronen- Emissions-Tomographie, oder PET-Scans.

Or, take these X-rays.

Oder die Röntgenstrahlen.

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

Wenn wir die Energie dieser Elektronen erhöhen,

so about 1,000 times higher than this tube,

in etwa um das Tausendfache im Vergleich zu dieser Röhre,

the X-rays that those produce

dann würden die entstehenden Röntgenstrahlen

can actually deliver enough ionizing radiation to kill human cells.

genug ionisierende Strahlung liefern, um menschliche Zellen zu zerstören.

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

Und wenn wir Form und Richtung dieser Röntgenstrahlen lenken können,

that allows us to do an incredible thing:

ermöglicht uns das etwas Großartiges:

to treat cancer without drugs or surgery,

Die Behandlung von Krebs ohne Medikamente oder Operation

which we call radiotherapy.

durch Strahlentherapie.

In countries like Australia and the UK,

In Australien und Großbritannien

around half of all cancer patients are treated using radiotherapy.

wird etwa die Hälfte aller Krebspatienten mit Strahlentherapie behandelt.

And so, electron accelerators are actually standard equipment

Damit sind Elektronenbeschleuniger tatsächlich Standardausstattung

in most hospitals.

in den meisten Kliniken.

Or, a little closer to home:

Oder schauen wir doch mal in Ihr Zuhause:

if you have a smartphone or a computer --

Sie haben ein Smartphone oder einen Computer --

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

und da wir hier bei TEDx sind, haben Sie vermutlich beides dabei, oder?

Well, inside those devices

Nun, in diesen Geräten

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

sitzen Prozessoren, hergestellt durch den Einbau einzelner Ionen in Silikon.

in a process called ion implantation.

Dieses Verfahren heißt Ionen-Implantation

And that uses a particle accelerator.

und basiert auf einem Teilchenbeschleuniger.

Without curiosity-driven research, though,

Allerdings würde ohne Forschung aus Neugier

none of these things would exist at all.

keines dieser Dinge überhaupt existieren.

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

Über die Jahre haben wir gelernt, dass Innere des Atoms zu erforschen.

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

Und dafür mussten wir lernen, wie man Teilchenbeschleiniger baut.

The first ones we developed let us split the atom.

Die ersten Geräte ermöglichten uns, das Atom zu spalten.

And then we got to higher and higher energies;

Und dann mit immer höherer Energie

we created circular accelerators that let us delve into the nucleus

kamen kreisförmige Beschleuniger, die uns Zugang zum Atomkern ermöglichten,

and then create new elements, even.

und uns dann sogar erlaubten, neue Elemente zu erschaffen.

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

Ab diesem Punkt erforschten wir nicht mehr nur das Atominnere.

We'd actually learned how to control these particles.

Wir hatten gelernt, diese Partikel zu kontrollieren.

We'd learned how to interact with our world

Wir hatten gelernt mit unserer Welt zu interagieren

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

auf einer Ebene, die so winzig ist, das wir Menschen sie weder sehen, anfassen

or even sense that it's there.

oder wahrnehmen können.

And then we built larger and larger accelerators,

Dann bauten wir immer größere Beschleuniger,

because we were curious about the nature of the universe.

aus Neugier über die Beschaffenheit des Universums.

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

Als wir dann immer tiefer bohrten, fanden wir immer neue Teilchen.

Eventually, we got to huge ring-like machines

Jetzt haben wir diese riesigen, ringförmigen Maschinen,

that take two beams of particles in opposite directions,

die zwei entgegengesetzte Teilchenstrahlen nehmen,

squeeze them down to less than the width of a hair

sie auf etwa Haaresbreite komprimieren

and smash them together.

und dann miteinander kollidieren.

And then, using Einstein's E=mc2,

Und auf Basis von Einsteins's E=mc2

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

kann die frei werdende Energie, in neue Materie umgewandelt werden,

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

neue Teilchen, die wir dem Stoff, der unser Universum bildet, entreißen.

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

Heute gibt es etwa 35.000 Teilchenbeschleuniger weltweit,

not including televisions.

ohne Fernseher mitzuzählen.

And inside each one of these incredible machines,

In jeder dieser unglaublichen Maschinen,

there are hundreds of billions of tiny particles,

finden sich Hunderte und Milliarden winziger Teilchen,

dancing and swirling in systems that are more complex

die Tanzen und Wirbeln in Systemen, die weitaus komplexer sind

than the formation of galaxies.

als die Geburt von Galaxien.

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

Mir fehlen die Worte zu beschreiben, wie fantastisch es ist,

that we can do this.

dass wir dazu in der Lage sind.

(Laughter)

(Lachen)

(Applause)

(Applaus)

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

Ich möchte sie heute dazu ermutigen, ihre Zeit und Energie

in people that do curiosity-driven research.

in Menschen zu investieren, die aus Neugier forschen.

It was Jonathan Swift who once said,

Es war Jonathan Swift, der einst sagte:

"Vision is the art of seeing the invisible."

"Vorstellungskraft ist die Fähigkeit, das Unsichtbare zu sehen."

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

Und genau das hat J.J. Thompson vor über 100 Jahren getan,

when he pulled back the veil on the subatomic world.

als er den Schleier von der subatomaren Welt lüftete.

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

Wir müssen jetzt in Forschung investieren, die von Neugier getrieben ist,

because we have so many challenges that we face.

denn wir haben so viele Probleme zu lösen.

And we need patience;

Und wir brauchen Geduld.

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

Wir müssen Wissenschaftlern die Zeit, den Freiraum und die Mittel geben,

to continue their quest,

ihre Suche fortzusetzen,

because history tells us

denn die Geschichte lehrt uns,

that if we can remain curious and open-minded

wenn wir neugierig und offen bleiben können,

about the outcomes of research,

in Bezug auf die Ergebnisse unserer Forschung,

the more world-changing our discoveries will be.

werden unsere Entdeckungen umso mehr die Welt verändern.

Thank you.

Vielen Dank.

(Applause)

(Applaus)