The case for curiosity-driven research | Suzie Sheehy

Translator: Masood Mousavi Reviewer: Ehsan Memari

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

در اواخر قرن ۱۹، دانشمندان تلاش می‌کردند تا معمایی را حل کنند.

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

آن‌ها فهمیدند که اگر لوله‌ی خلأیی مانند این داشته باشند،

and applied a high voltage across it,

و ولتاژ بالایی به آن اعمال کنند،

something strange happened.

چیز عجیبی اتفاق می‌افتد.

They called them cathode rays.

آن را پرتوهای کاتدی نامیدند.

But the question was: What were they made of?

ولی سؤال این بود که: آن‌ها از چه چیزی ساخته شده‌اند؟

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

در انگلستان، در قرن ۱۹ ام، فیزیکدانی به نام جِی. جِی. تامسون،

conducted experiments using magnets and electricity, like this.

آزمایشی مشابه را با استفاده از آهنربا و الکتریسیته انجام داد.

And he came to an incredible revelation.

و به این کشف شگفت‌انگیز رسید.

These rays were made of negatively charged particles

این پرتوها از ذراتی با بار منفی ساخته‌شده بودند

around 2,000 times lighter than the hydrogen atom,

حدود ۲,۰۰۰ برابر سبک‌تر از اتم هیدروژن،

the smallest thing they knew.

کوچک‌ترین چیزی که می‌شناختند.

So Thompson had discovered the first subatomic particle,

پس تامسون اولین ذره‌ی زیر اتمی را کشف کرده بود،

which we now call electrons.

چیزی که ما امروزه الکترون می‌نامیم.

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

این اکتشاف در زمان خودش، کاملاً غیرکاربردی به نظر می‌رسید.

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

در واقع، تامسون فکر نمی‌کرد که کاربردی برای الکترون‌ها وجود داشته باشد.

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

اطراف آزمایشگاهش در کمبریج، جام را بالا می‌برد و می‌گفت:

"To the electron.

«به‌سلامتی الکترون.

May it never be of use to anybody."

به امید این‌ که به درد هیچ‌کسی نخورد.»

(Laughter)

(خنده‌ی حضار)

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

او شدیداً عاشق تحقیق بود، نه‌ فقط از روی کنجکاوی محض،

to arrive at a deeper understanding of the world.

بلکه می‌خواست به درک عمیق‌تری از دنیا برسد.

And what he found did cause a revolution in science.

همان چیزی که او یافت موجب انقلابی در علم شد.

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

اما این حرکت، موجب ایجاد انقلاب غیرمنتظره‌ دیگری در فناوری هم شد.

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

امروز، می‌خواهم یک پرونده برای تحقیقات مبتنی بر کنجکاوی باز کنم،

because without it,

زیرا بدون آن،

none of the technologies I'll talk about today

هیچ‌یک از فناوری‌هایی که امروز درباره‌شان حرف خواهم زد

would have been possible.

به واقعیت تبدیل نمی‌شدند.

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

چیزی که تامسون ‌کشف کرد، دیدگاه ما را به مفهوم واقعیت تغییر داده است.

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

منظورم این است که، من فکر می‌کنم روی این جایگاه ایستاده‌ام،

and you think you're sitting in a seat.

و شما فکر می‌کنید روی صندلی نشسته‌اید.

But that's just the electrons in your body

اما این فقط الکترون‌های بدنتان هستند که

pushing back against the electrons in the seat,

در حال واردکردن فشار به الکترون‌های صندلی‌تان هستند،

opposing the force of gravity.

به علت وجود نیروی جاذبه بین آن‌ها.

You're not even really touching the seat.

شما واقعاً روی صندلی ننشسته‌اید.

You're hovering ever so slightly above it.

بلکه با فاصله بسیار اندکی روی آن معلق هستید.

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

به دلایل مختلفی، جامعه مدرن ما نیز بر اساس این اکتشاف ساخته شده است.

منظورم این است که این لوله‌ها سرآغازعلم الکترونيک بودند.

I mean, these tubes were the start of electronics.

And then for many years,

و برای سال‌های زیادی،

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

اگر یادتان باشد، خیلی از ما یکی از این‌ها را در اتاقمان

in cathode-ray tube televisions.

داخل تلویزیون‌هایی با لامپ کاتدی داشتیم.

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

اما منظور من این است که زندگی چقدر فقیرانه می‌شد

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

اگر تلویزیون، تنها اختراعی بود که از اینجا شروع می‌شد؟

(Laughter)

(خنده حضار)

Thankfully, this tube was just a start,

خوشبختانه، این لوله تنها سرآغاز بود،

because something else happens when the electrons here

زیرا وقتی الکترون‌ها در داخل این لوله با یک قطعه فلزی

hit the piece of metal inside the tube.

برخورد می‌کنند اتفاقات دیگری رخ می‌دهد.

Let me show you.

اجازه دهید به شما نشان دهم.

Pop this one back on.

این را دوباره روشن می‌کنیم.

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

به محض این که الکترون‌ها به مانعی داخل فلز برخورد می‌کنند،

their energy gets thrown out again

انرژی آن‌ها به شکل امواج نوری

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

با انرژی بالا که به آن‌ها اشعه ایکس می‌گوییم آزاد می‌شود.

(Buzzing)

(وزوز)

(Buzzing)

(وزوز)

And within 15 years of discovering the electron,

در فاصله ۱۵ سال از کشف الکترون،

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

این امواج برای تصویربرداری از داخل بدن انسان استفاده می‌شدند،

helping soldiers' lives being saved by surgeons,

به زندگی سربازها کمک کرد تا توسط جراحان نجات پیدا کنند،

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

زیرا آن‌ها می‌توانستند ترکش‌ها و گلوله‌ها را در داخل بدنشان پیدا کنند.

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

اما راهی وجود ندارد که بتوانیم به آن فناوری برسیم

by asking scientists to build better surgical probes.

به‌جز اینکه از دانشمندان بخواهیم کاوشگران بهتری برای جراحی بسازند.

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

فقط تحقیقات انجام‌شده با حس کنجکاوی مطلق و بدون هیچ کاربرد ذهنی،

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

می‌تواند به ما در کشف الکترون و اشعه ایکس کمک کند.

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

حالا، این لوله دروازه‌هایی را برای درک ما از جهان

and the field of particle physics,

و زمینه فیزیک ذرات باز کرد،

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

زیرا این اولین و ساده‌ترین شتاب‌دهنده ذرات است.

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

من یک فیزیکدانِ شتاب‌دهنده هستم، و شتاب‌دهنده ذرات را طراحی می‌کنم.

and I try and understand how beams behave.

و سعی می‌کنم رفتار پرتوها را درک کنم.

And my field's a bit unusual,

زمینه‌ی کاری من کمی غیرمعمول است،

because it crosses between curiosity-driven research

زیرا چیزی مابین تحقیقات مبتنی بر کنجکاوی

and technology with real-world applications.

و فناوری با کاربردهای دنیای واقعی است.

But it's the combination of those two things

اما این ترکیبی از آن دو چیز است

that gets me really excited about what I do.

این موضوع واقعاً من را درباره آنچه انجام می‌دهم هیجان‌زده می‌کند.

Now, over the last 100 years,

در طی ۱۰۰ سال گذشته،

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

نمونه‌های بسیاری وجود دارد که بخواهم همه آن‌ها را لیست کنم.

But I want to share with you just a few.

اما فقط چند مورد از آن‌ها را با شما در میان می‌گذارم.

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

در سال ۱۹۲۸، فیزیکدانی به نام «پُل دیراک» چیز عجیبی در معادلات خود پیدا کرد.

And he predicted, based purely on mathematical insight,

و او فقط بر اساس بینش ریاضی پیش‌بینی کرد،

that there ought to be a second kind of matter,

که باید نوع دومی از ماده وجود داشته باشد،

the opposite to normal matter,

برعکس حالت عادی مواد،

that literally annihilates when it comes in contact:

که دقیقاً هنگام تماس با ماده اول خنثی می‌شود:

antimatter.

پادماده.

I mean, the idea sounded ridiculous.

منظورم این است که، این ایده مضحک به نظر می‌رسید.

But within four years, they'd found it.

اما در طی چهار سال آن را پیدا کردند.

And nowadays, we use it every day in hospitals,

و امروزه، در بیمارستان‌ها از آن استفاده می‌کنیم،

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

در برش‌نگاری با گسیل پوزیترونی یا پِت اسکن که برای تشخیص بیماری استفاده می‌شود.

Or, take these X-rays.

یا با استفاده از اشعه ایکس.

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

اگر بتوانید الکترون‌ها را به انرژی بالایی برسانید،

so about 1,000 times higher than this tube,

تقریباً ۱۰۰۰ برابر بیشتر از این لوله،

the X-rays that those produce

اشعه ایکسی که تولید می‌کند

can actually deliver enough ionizing radiation to kill human cells.

می‌تواند پرتوهای یونیزه کننده کافی برای تخریب سلول‌های انسانی ایجاد کند.

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

و اگر اشعه ایکس را به جایی که می‌خواهید برود، شکل دهید و هدایت کنید،

that allows us to do an incredible thing:

این امکان را می‌دهد که کار خارق‌العاده‌ای انجام دهیم:

to treat cancer without drugs or surgery,

درمان سرطان بدون استفاده از دارو یا جراحی،

which we call radiotherapy.

که ما آن را رادیوتراپی می‌نامیم.

In countries like Australia and the UK,

در کشورهایی مانند استرالیا و انگلیس،

around half of all cancer patients are treated using radiotherapy.

حدود نیمی از بیماران سرطانی با استفاده از رادیوتراپی درمان می‌شوند.

And so, electron accelerators are actually standard equipment

بنابراین، شتاب‌دهنده‌های الکترونی در واقع تجهیزات استانداردی در اغلب

in most hospitals.

بیمارستان‌ها هستند.

Or, a little closer to home:

یا کمی نزدیک‌تر به خانه:

if you have a smartphone or a computer --

اگر تلفن هوشمند یا رایانه دارید --

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

اینجا TEDx است، پس به نظرشما هردو را همراه خود دارید، درسته؟

Well, inside those devices

خب، داخل آن دستگاه‌ها

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

تراشه‌هایی هست که با قراردادن یون‌های تکی در داخل سیلیکون ساخته می‌شود،

in a process called ion implantation.

در فرآیندی به نام کاشت یونی.

And that uses a particle accelerator.

که از شتاب‌دهنده ذرات استفاده می‌کند.

Without curiosity-driven research, though,

بدون تحقیقات مبتنی بر کنجکاوی،

none of these things would exist at all.

هیچ‌یک از این موارد اصلاً وجود نداشت.

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

با گذشت سال‌ها، یاد گرفتیم تا درون اتم‌ها را بررسی کنیم.

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

و برای انجام این کار، باید یاد می‌گرفتیم شتاب‌دهنده ذرات را توسعه بدهیم.

The first ones we developed let us split the atom.

اولین مواردی که توسعه دادیم این بود که، اتم را تقسیم کردیم.

And then we got to higher and higher energies;

و بعد به سطوح بالاتری از انرژی رسیدیم؛

we created circular accelerators that let us delve into the nucleus

ما شتاب‌دهنده‌هایی مدورساختیم که اجازه می‌دهد به درون هسته‌ اتم برسیم

and then create new elements, even.

و سپس حتی عناصر جدیدی ایجاد کنیم،

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

و در آن زمان، فقط داخل اتم را کاوش نمی‌کردیم.

We'd actually learned how to control these particles.

در واقع یاد گرفتیم که چگونه می‌توان این ذرات را کنترل کرد.

We'd learned how to interact with our world

یاد گرفته‌ایم که چگونه با دنیای خودمان تعامل برقرار کنیم

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

در مقیاسی بسیار کوچک‌تر از اینکه انسان بتواند آن ببیند یا لمس کند

or even sense that it's there.

یا حتی حس کند که آنجا هست.

And then we built larger and larger accelerators,

و بعد شتاب‌دهنده‌های بزرگ‌تری را ساختیم،

because we were curious about the nature of the universe.

زیرا در مورد ماهیت جهان کنجکاو بودیم.

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

هرچه بیشتر دقیق شدیم، ذرات جدیدی شروع به پدیدار شدن کردند.

Eventually, we got to huge ring-like machines

سرانجام به ماشین‌های حلقه‌مانند بزرگی رسیدیم

that take two beams of particles in opposite directions,

که دو پرتو ذره را در جهت‌های مخالف هم می‌گیرد،

squeeze them down to less than the width of a hair

آن‌ها را در کمتر از عرضِ یک تار مو فشار می‌دهد

and smash them together.

و آن‌ها را به همدیگر می‌کوبد.

And then, using Einstein's E=mc2,

و سپس، بر اساس معادله جرم-انرژی اینشتین (E=mc2)،

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

می‌توانید تمام آن انرژی را بگیرید و به ماده جدیدی تبدیل کنید،

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

ذرات جدیدی که از همان عناصر اصلی جهان هستی هستند.

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

امروزه حدود ۳۵۰۰۰ شتاب‌دهنده در جهان وجود دارد،

not including televisions.

که شامل تلویزیون‌ها نمی‌شود.

And inside each one of these incredible machines,

و درون هر یک از این ماشین‌های باورنکردنی،

there are hundreds of billions of tiny particles,

صدها میلیارد ذرات ریز وجود دارد،

dancing and swirling in systems that are more complex

در سیستم‌هایی می‌رقصند و می‌چرخند که

than the formation of galaxies.

از شکل‌گیری کهکشان‌ها هم پیچیده‌ترهستند.

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

من حتی نمی‌توانم توضیح دهم که چقدر باورنکردنی است

that we can do this.

که می‌توانیم این کار را انجام دهیم.

(Laughter)

(خنده حضار)

(Applause)

(تشویق حضار)

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

بنابراین می‌خواهم شما را تشویق کنم تا وقت و انرژی خود را برای افرادی که

in people that do curiosity-driven research.

پژوهش‌های مبتنی بر کنجکاوی انجام می‌دهند صرف کنید.

It was Jonathan Swift who once said,

«جاناتان سویفت» بود که می‌گفت،

"Vision is the art of seeing the invisible."

«بصیرت، هنر دیدن نادیدنی‌هاست.»

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

و بیش از یک قرن پیش، جِی. جِی. تامسون همین کار را کرد،

when he pulled back the veil on the subatomic world.

وقتی او پرده از دنیای ذرات زیراتمی برداشت.

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

و اکنون باید در تحقیقات مبتنی بر کنجکاوی سرمایه‌گذاری کنیم،

because we have so many challenges that we face.

زیرا با چالش‌های بسیار زیادی روبرو هستیم.

And we need patience;

و ما باید صبر داشته باشیم،

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

ما باید به دانشمندان زمان، فضا و تجهیزات بدهیم

to continue their quest,

تا به تلاش خود ادامه دهند،

because history tells us

چون تاریخ به ما آموخته

that if we can remain curious and open-minded

که اگر بتوانیم درباره نتایج تحقیقات

about the outcomes of research,

کنجکاو و خوش بین بمانیم،

the more world-changing our discoveries will be.

اکتشافات ما، دنیا را متحول‌تر خواهد کرد.

Thank you.

متشکرم.

(Applause)

(تشویق حضار)