How to spark your curiosity, scientifically | Nadya Mason

Transcriber: Joseph Geni Reviewer: Joanna Pietrulewicz

Translator: Samin Majidi Reviewer: Masoud Motamedifar

A friend called me a few weeks ago

یکی از دوستانم چند هفته پیش برای گفتن خبر بدی

with bad news.

با من تماس گرفت.

She dropped her cell phone into the toilet.

موبایلش را داخل توالت انداخته بود.

Anyone here done that before?

اینجا کسی قبلاً این کار را انجام داده؟

(Laughter)

(خنده)

So it was a bad situation.

وضعیت بدی بود.

You know, without getting into the details of exactly how that happened

بدون وارد شدن به جزئیاتی از جمله این که این اتفاق دقیقاً چگونه رخ داده

or how she got it out,

یا چطور آن را خارج کرده،

let's just say it was a bad situation.

بیایید فقط بگوییم وضعیت بدی بود.

And she panicked because, like for many of us,

او وحشت‌زده بود زیرا، مانند بسیاری از ما،

her phone is one of the most used and essential tools in her life.

تلفنش یکی از پرکاربردترین و ضروری‌ترین ابزارهای زندگی‌ او است.

But, on the other hand, she had no idea how to fix it,

اما، از طرف دیگر، او هیچ ایده‌ای برای تعمیرش نداشت،

because it's a completely mysterious black box.

زیرا آن تلفن یک جعبه‌ی سیاهِ کاملاً مرموز است.

So think about it: what would you do?

درباره‌ی آن فکر کنید: شما چه کار می‌کردید؟

What do you really understand about how your phone works?

در مورد چگونگی کارکرد تلفنتان واقعا چه می‌دانید؟

What are you willing to test or fix?

شما حاضر به آزمایش یا تعمیر چه وسیله‌ای هستید؟

For most people, the answer is, nothing.

برای بیشتر مردم، جواب این است، هیچ چیز.

In fact, one survey found

در حقیقت، دریک نظر‌سنجی معلوم شد

that almost 80 percent of smartphone users in this country

تقریباً ۸۰ درصد از کاربران تلفن‌های هوشمند در این کشور

have never even replaced their phone batteries,

هرگز حتی باتری‌های تلفن خود را تعویض نکرده‌اند،

and 25 percent didn't even know this was possible.

و ۲۵ درصد حتی نمی‌دانستند این امکان پذیر است.

Now, I'm an experimental physicist,

من یک فیزیکدان تجربی هستم،

hence the toys.

با توجه به این اسباب‌بازی‌ها.

I specialize in making new types of nanoscale electronic devices

من در ساخت انواع جدیدی از دستگاه‌های الکترونیکی نانو مقیاس

to study their fundamental quantum mechanical properties.

برای بررسی خصوصیات اساسی مکانیک کوانتومی آن‌ها تخصص دارم.

But even I wouldn't know where to start in terms of testing elements on my phone

اما حتی من هم نمی‌دانم آزمایش اجزای تلفنم را از کجا باید شروع کنم

if it broke.

اگر خراب شد.

And phones are just one example of the many devices that we depend upon

تلفن‌ها فقط یک نمونه از دستگاه‌های زیادی هستند که به آن‌ها وابسته‌ایم

but can't test, take apart, or even fully understand.

اما نمی‌توانیم آن‌ها را آزمایش کنیم، از هم تفکیک کنیم یا حتی کاملاً درک کنیم.

Cars, electronics, even toys are now so complicated and advanced

اتومبیل‌ها، وسایل الکترونیکی، حتی اسباب‌بازی‌ها اکنون پیچیده و پیشرفته‌اند

that we're scared to open and fix them.

و ما از باز کردن و تعمیر آن‌ها می‌ترسیم.

So here's the problem:

مشکل اینجاست:

there's a disconnect between us and the technology that we use.

یک گسستگی بین ما و تکنولوژی‌ای که از آن استفاده می‌کنیم وجود دارد.

We're completely alienated from the devices that we most depend upon,

ما با دستگاه‌هایی که بیشتر به آن‌ها وابسته‌ایم کاملاً بیگانه هستیم،

which can make us feel helpless and empty.

که می‌تواند باعث شود احساس ناتوانی و پوچی کنیم.

In fact, it's not surprising then that one study found

در حقیقت، عجیب نیست که یک پژوهش نشان داده

that we are now more afraid of technology

امروزه ما از تکنولوژی

than we are of death.

بیشتر از مرگ می‌ترسیم.

(Laughter)

(خنده)

But I think that we can reconnect to our devices,

اما من فکر می‌کنم که می‌توانیم به دستگاه‌های خود دوباره متصل شویم،

rehumanize them in a sense,

آن‌ها را به یک مفهوم دوباره احیا کنیم،

by doing more hands-on experiments.

با انجام آزمایشات عملی بیشتر.

Why? Well, because an experiment is a procedure to test a hypothesis,

چرا؟ خوب، زیرا آزمایش روشی برای آزمودن یک فرضیه است،

demonstrate a fact.

آشکار کردن یک واقعیت.

It's the way that we use our senses,

این راهی است که ما از حواس خود استفاده می‌کنیم،

our hands,

از دست‌هایمان،

to connect the world

برای متصل شده به دنیا

and figure out how it works.

و فهمیدن این که چگونه کار می‌کند.

And that's the connection that we're missing.

و این ارتباطی است که ما از دست می‌دهیم.

So let me give you an example.

بگذارید یک مثال برای شما بزنم.

Here's an experiment that I did recently

این یک آزمایش است که اخیراً انجام دادم

to think about how a touchscreen works.

برای فکر کردن در مورد چگونگی عملکرد صفحه لمسی.

It's just two metal plates,

این فقط دو صفحه فلزی است،

and I can put charge on one of the plates from a battery.

و من می‌توانم از طریق باتری روی یکی از صفحه‌ها بار قرار دهم.

OK.

خوب.

And I can measure the charge separation with this voltmeter here.

و می‌توانم اختلاف بار را با این ولت‌متر اندازه‌گیری کنم.

Now -- let's make sure it's working.

حالا -- بیایید مطمئن شویم که این کار می‌کند.

So when I wave my hand near the plates,

وقتی دستم را نزدیک صفحه تکان می‌دهم،

you can see that the voltage changes

می‌توانید ببینید که ولتاژ تغییر می‌کند

just like the touchscreen responds to my hand.

درست مثل صفحه لمسی به دست من واکنش نشان می‌دهد.

But what is it about my hand? Now I need to do more experiments.

اما در مورد دست من چه می‌توان گفت؟ اکنون باید آزمایش‌های بیشتری انجام دهم.

So I can, say, take a piece of wood

می‌توانم، مثلاً، یک تکه چوب بردارم

and touch one of the plates and see that not much happens,

و آن را با یکی از صفحه‌ها تماس دهم و می‌بینید که اتفاق خاصی نمی‌افتد،

but if I take a piece of metal and touch the plate,

اما اگر یک تکه فلز بردارم و آن را با صفحه تماس دهم،

then the voltage changes dramatically.

ولتاژ به صورت چشمگیری تغییر می‌کند.

So now I can do further experiments to see what the difference is

اکنون می‌توانم آزمایش‌های بیشتری انجام دهم تا ببینم

between the wood and the metal,

تفاوت بین چوب و فلز در چیست؟

and I should find out that the wood is not conducting

و باید بدانم که چوب نارسانا است

but the metal is conducting like my hand.

اما فلز مانند دست من رسانا است.

And, you see, I build up my understanding.

و می‌بینید، من اینگونه درک خود را تقویت می‌کنم.

Like, now I can see why I can't use a touchscreen with gloves,

مثلا، اکنون می‌دانم چرا نمی‌توانم با دستکش از یک صفحه لمسی استفاده کنم،

because gloves aren't conducting.

زیرا دستکش نارسانا است.

But I've also broken down some of the mystery behind the technology

اما من برخی از رمز و رازهای پشت پرده این فناوری را نیز شکست داده‌ام

and built up my agency,

و نمایندگی خودم را،

my personal input and interactions with the basis of my devices.

با درون‌گذاشت‌های شخصی و تعامل با اساس دستگاه‌هایم ساخته‌ام.

But experimenting is a step beyond just taking things apart.

اما آزمایش یک قدم فراتر از تفکیک کردن وسایل است.

It's testing and doing hands-on critical thinking.

بررسی عملی و استفاده از تفکر انتقادی است.

And it doesn't really matter whether I'm testing how a touchscreen works

مهم نیست که من چگونگی عملکرد صفحه لمسی را آزمایش می‌کنم

or if I'm measuring how conducting different types of materials are,

یا رسانایی انواع مختلف مواد را اندازه‌گیری می‌کنم،

or even if I'm just using my hands to see how hard it is to break

یا حتی از دستان خود استفاده می‌کنم تا ببینم شکستن ضخامت‌های مختلف مواد

different thicknesses of materials.

چقدر سخت است.

In all cases, I'm gaining control and understanding

در همه موارد، من در حال کسب کردن کنترل

of the basis of the things that I use.

و درک اساس وسایلی که استفاده می‌کنم، هستم.

And there's research behind this.

و تحقیقاتی پشت این مسئله وجود دارد.

For one, I'm using my hands,

از یک طرف، من از دستانم استفاده می‌کنم،

which seem to promote well-being.

که به نظر می‌رسد سلامتی را ارتقا می‌بخشد.

I'm also engaging in hands-on learning,

من همچنین درگیر یادگیری عملی هستم،

which has been shown to improve understanding and retention,

که نشان داده شده درک و حافظه را بهبود می‌بخشد،

and even activate more parts of your brain.

و حتی بخش‌های بیشتری از مغز را فعال می‌کند.

So hands-on thinking through experiments

بنابراین تفکر عملی همراه با آزمایشات

connects our understanding,

درک ما را،

even our sense of vitality,

حتی حس سرزندگی ما را،

to the physical world and the things that we use.

به دنیای مادی و وسایلی که استفاده می‌کنیم، متصل می‌کند.

Looking things up on the internet

جستجو کردن هر چیزی در اینترنت

does not have the same effect.

اثر مشابهی ندارد.

Now, for me this focus on experiments

برای من تمرکز روی آزمایش‌ها

is also personal.

شخصی است.

I didn't grow up doing experiments.

من از کودکی آزمایش نکرده‌ام.

I didn't know what a physicist did.

نمی‌دانستم یک فیزیکدان چه کاری انجام می‌دهد.

I remember my sister had a chemistry set that I always wanted to use

خواهرم یک مجموعه‌ شیمی داشت که همیشه دوست داشتم از آن استفاده کنم

but she never let me touch.

اما او هرگز به من اجازه نمی‌داد به آن دست بزنم.

I felt mentally disconnected from the world

احساس می‌کردم از نظر ذهنی از دنیا جدا شده‌ام

and didn't know why.

و نمی‌دانستم چرا.

In fact, when I was nine years old,

در واقع، وقتی نه ساله بودم،

my grandmother called me a solipsist,

مادربزرگم مرا سالیپسیست نامید،

which is something I had to look up.

مجبور شدم به دنبال معنی این کلمه بگردم.

It means that you think that yourself is all that exists.

این کلمه یعنی شما فکر می‌کنید که خودتان همه آنچه وجود دارد هستید.

And at the time I was pretty offended,

در آن زمان من بسیار ناراحت شدم،

because whose grandmother calls them that?

چون کدام مادربزرگی نوه‌اش را این چنین صدا می‌زند؟

(Laughter)

(خنده)

But I think that it was true.

اما فکر می‌کنم درست بود.

And it wasn't until years later,

و تنها چند سال بعد از آن،

when I was in college and studying basic physics,

زمانی که در دانشگاه فیزیک پایه می‌خواندم،

that I had a revelation

کشف کردم

that the world,

که جهان،

at least the physical world,

حداقل جهان مادی،

could be tested and understood,

می‌تواند آزمایش و فهمیده شود،

that I started to gain a completely different sense

دست پیدا کردن به یک حس کاملاً متفاوت را آغاز کردم

of how the world worked

اینکه جهان چگونه کار می‌کند

and what my place was in it.

و جایگاه من در آن چیست.

And then later, when I was able my own testing

و بعداً، وقتی توانستم آزمایش‌های خودم را انجام دهم

and understanding through research,

و از طریق تحقیقات درک کنم،

a big part of my connection to the world was complete.

بخش بزرگی از ارتباط من با جهان کامل شد.

Now, I know that not everyone is an experimental physicist by profession,

حالا می‌دانم که همه افراد یک فیزیکدان تجربی حرفه‌ای نیستند،

but I think that everyone could be doing more hands-on experiments.

اما فکر می‌کنم همه می‌توانند آزمایش‌های عملی بیشتری انجام دهند.

And actually I think we sort of --

و در واقع من فکر می کنم ما نوعی از --

I'll give you another example.

مثالی دیگری برای شما می‌زنم.

I was recently working with some middle school students,

من اخیراً با تعدادی از دانش‌آموزان دبیرستانی کار می‌کردم،

helping them learn about magnetism,

به آن‌ها کمک می‌کردم مغناطیس را یاد بگیرند،

and I gave them a Magna Doodle to take apart.

من به آن‌ها یک تابلوی طراحی مغناطیسی دادم تا آن را تفکیک کنند.

Remember one of these things?

این‌ها را به خاطر دارید؟

So at first, none of them wanted to touch it.

در ابتدا، هیچ یک از آن‌ها حاضر نبودند به آن دست بزنند.

They'd been told for so long not to break things

زمانی طولانی به آن‌ها گفته شده بود وسایل را خراب نکنند

that they're accustomed to just passive using.

آن‌ها به استفاده منفعل عادت کرده‌اند.

But then I started asking them questions.

اما سپس شروع به سوال پرسیدن کردم.

You know, how does it work? What parts are magnetic?

چگونه کار می‌کند؟ کدام بخش‌ها مغناطیسی هستند؟

Can you make a hypothesis and test it?

می‌توانید یک فرضیه ارائه داده و آن را آزمایش کنید؟

But they still didn't want to break it open.

اما آن‌ها همچنان نمی‌خواستند آن را باز کنند.

They wanted to take it home with them, really.

آن‌ها می‌خواستند آن را با خود به خانه ببرند، واقعاٌ.

Until, one kid finally sliced it through and found really cool stuff inside.

تا اینکه، سرانجام یک نفر آن را قطعه قطعه کرد و قطعات بسیار جالبی در داخل آن یافت.

And so this is something we can do here together.

این کاری است که می‌توانیم با هم در اینجا انجام دهیم.

They're pretty easy to take apart.

تفکیک کردن آن بسیار آسان است.

See, there's a magnet inside, and I can just cut this open.

ببینید، یک آهنربا در داخل است، و من فقط می‌توانم این را باز کنم.

Cut it open again, you can split it.

دوباره آن را باز کنید، می‌توانید آن را قطعه قطعه کنید.

OK, so when I do that -- I don't know if you can see this,

خوب، وقتی این کار را کردم -- نمی‌دانم می‌توانید ببینید یا نه،

but there is sort of -- there it is, this oozy white stuff in here.

اما نوعی ماده -- اینجاست، این ماده مرطوب سفید رنگ.

Now you can see it on my finger.

می‌توانید آن را روی انگشت من ببینید.

And when I drag the pen on it,

و وقتی قلم را روی آن می‌کشم،

you can see that these filaments are attached to it.

مشاهده می‌کنید که این رشته‌ها به آن وصل می‌شوند.

So the kids saw this,

بچه‌ها این را دیدند،

and at this point they're like, this is really cool.

این مرحله‌ای است که آن‌ها دوست دارند، خیلی جالب است.

They got excited.

آن‌ها هیجان‌زده شدند.

They all started ripping them open and taking them apart

همه آن‌ها شروع به باز کردن و تفکیک آن‌ها کردند.

and yelling out the things that they discovered,

و آنچه را کشف می‌کردند فریاد زنان می‌گفتند،

how these magnetic filaments connected to the magnetic pen

چگونه این رشته‌های مغناطیسی به قلم مغناطیسی متصل می‌شوند

and that's how it wrote.

و چگونه می‌نویسد.

Or, how the oozy white stuff kept things dispersed so it could write.

یا، چگونه ماده مرطوب سفید رنگ همه چیز را پراکنده نگه می‌دارد تا بتوان نوشت.

And as they were leaving the room,

هنگامی که اتاق را ترک می‌کردند،

two of them turned to me and said,

دو نفرشان به من گفتند،

"We loved that.

«ما آن را دوست داشتیم.

Me and her are going home this weekend to do more experiments."

من و او این آخر هفته به خانه می‌رویم تا آزمایش‌های بیشتری انجام دهیم.»

(Laughter)

(خنده)

Yeah, I know, the parents in there are worried about it,

بله، می‌دانم، والدین آن‌جا نگران این موضوع هستند،

but it's a good thing!

اما این چیز خوبی است!

Experimenting is good, and actually I found it extremely gratifying,

آزمایش کردن خوب است، و در واقع بسیار لذت‌بخش است،

and I think hopefully it was very life-enriching for them.

و فکر می‌کنم می‌توان امیدوارانه گفت زندگی را برای آن‌ها غنی می‌کند.

Because, even a basic magnet

زیرا، حتی یک آهنربای ساده

is something that we can experiment with at home.

وسیله‌ای است که می‌توانیم با آن در خانه آزمایش انجام دهیم.

They're both simple and complex at the same time.

هر دو در عین حال ساده و پیچیده هستند.

For example, you can ask yourself,

به عنوان مثال، می‌توانید از خود بپرسید،

how can the same material both attract and repel?

چگونه یک ماده می‌تواند هم جذب و هم دفع کند؟

If I take a magnet, is it useful if I can get one of them

اگر یک آهنربا بگیرم، آیا استفاده از آن برای چرخاندن دیگری

to rotate the other, for example?

مفید خواهد بود؟

Or, you can take this dollar bill over here,

یا می‌توانید این اسکناس دلار را از اینجا بردارید،

and I can take a set of magnets,

و می‌توانم مجموعه‌ای از آهنربا را بردارم،

and you can see that the dollar bill gets lifted by the magnets.

و می‌بینید که اسکناس دلار توسط آهنربا بلند می‌شود.

There's magnetic ink hidden in here that prevents counterfeiting.

در اینجا جوهر مغناطیسی مخفی وجود دارد که از جعل آن جلوگیری می‌کند.

Or, here I have some crushed-up bran cereal. OK?

یا، در اینجا من مقداری غلات سبوس خرد شده دارم. خوب؟

And that's also magnetic. Right?

و این نیز مغناطیسی است. درست است؟

That has iron in it.

در آن آهن وجود دارد.

(خنده)

(Laughter)

و می‌تواند برای شما مفید باشد، درست است؟

And that can be good for you, right?

OK, here's something else.

بسیار خوب، اینجا وسیله دیگری وجود دارد.

This thing over here is not magnetic.

این وسیله مغناطیسی نیست.

I can't lift it up with the magnet.

نمی‌توانم با آهنربا آن را بلند کنم.

But now I'm going to make it cold.

اما حالا می‌خواهم آن را سرد کنم.

The same thing in here, cold,

همین مورد در اینجا، سرما،

and when I make it cold,

و هنگامی که آن را سرد کنم،

and put it on top of the magnet,

و آن را در بالای آهنربا قرار دهم،

so --

بنابراین --

(Applause)

(تشویق)

It's amazing.

شگفت‌انگیز است.

That's not magnetic,

این مغناطیسی نیست،

but somehow it's interacting with a magnet.

اما به نحوی با آهنربا در تعامل است.

So clearly understanding this is going to take many more experiments.

بنابراین برای درک بهتر این مسئله باید آزمایش‌های بیشتری انجام داد.

In fact, this is something that I've spent much of my career studying.

در واقع، این مسئله‌ای است که بخش زیادی از کار خود را صرف مطالعه آن کرده‌ام.

It's called a superconductor.

آن را ابررسانا می نامند.

Now, superconductors can be complex,

ابررساناها می‌توانند پیچیده باشند،

but even simple experiments can connect us better to the world.

اما حتی آزمایش‌های ساده می‌توانند ما را بهتر به جهان متصل کنند.

So now if I tell you that flash memory works by rotating small magnets,

بنابراین اگر به شما بگویم فلش مموری با چرخش آهنرباهای کوچک کار می‌کند،

then you can imagine it. You've seen it.

شما می‌توانید آن را تصور کنید. قبلاً آن را دیده‌اید.

Or, if I say that MRI machines

یا اگر بگویم دستگاه‌های MRI

use magnetism to rotate magnetic particles in your body,

از مغناطیس برای چرخاندن ذرات مغناطیسی در بدن استفاده می‌کنند،

you've seen it done.

دیده‌اید که چگونه انجام می‌شود.

You've interacted with the technology and understood the basis of these devices.

شما با فناوری تعامل برقرار کرده و اساس این دستگاه‌ها را درک کرده‌اید.

Now, I know that it's hard to add more things to our lives,

می‌دانم که اضافه کردن چیزهای بیشتری به زندگیمان دشوار است،

especially experiments.

مخصوصاً آزمایش‌ها.

But I think that the challenge is worth it.

اما فکر می‌کنم این چالش ارزشش را دارد.

Think about how something works, then take it apart to test it.

به چگونگی کار کردن یک وسیله فکر کنید، سپس آن را تفکیک کنید تا آزمایشش کنید.

Manipulate something and prove some physical principle to yourself.

وسیله‌ای را بررسی کنید و برخی از اصول فیزکی را به خودتان ثابت کنید.

Put the human back in the technology.

انسان را به تکنولوژی بازگردانید.

You'll be surprised at the connections that you make.

از ارتباطاتی که ایجاد می‌کنید تعجب خواهید کرد.

Thank you.

ممنونم.

(Applause)

(تشویق)