The case for curiosity-driven research | Suzie Sheehy

Traducteur: Claire Ghyselen Relecteur: Yunxiaoxiao Zhang

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

Fin du 19ème siècle, les scientifiques s'évertuaient à résoudre un mystère.

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

Ils ont découvert qu'en appliquant sur un tube sous vide comme celui-ci

and applied a high voltage across it,

un haut voltage,

something strange happened.

quelque chose d'étrange survenait.

They called them cathode rays.

Ils ont appelé ce phénomène rayons cathodiques.

But the question was: What were they made of?

Mais la vraie question est celle-ci : de quoi sont-ils composés ?

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

Le physicien anglais du 19ème siècle, J.J. Thompson,

conducted experiments using magnets and electricity, like this.

a conduit des expériences avec des aimants et de l'électricité, comme ceci.

And he came to an incredible revelation.

Il a eu une révélation incroyable.

These rays were made of negatively charged particles

Ces rayons sont fait de particules chargées négativement

around 2,000 times lighter than the hydrogen atom,

environ 2 000 fois plus légères qu'un atome d'hydrogène,

the smallest thing they knew.

l'élément le plus petit connu jusqu'à ce moment-là.

So Thompson had discovered the first subatomic particle,

Thomson venait de découvrir la première particule subatomique,

which we now call electrons.

que nous appelons électron.

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

À l'époque, la découverte de Thomson semblait totalement inutile.

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

Thomson ne pensait pas qu'il y aurait des applications pour les électrons.

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

Il avait l'habitude de porter un toast dans son labo de Cambridge :

"To the electron.

« Aux électrons.

May it never be of use to anybody."

Qu'ils ne se rendent jamais utiles à qui que ce soit ! »

(Laughter)

(Rires)

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

Il était en faveur de la recherche par curiosité pure,

to arrive at a deeper understanding of the world.

pour atteindre une compréhension plus profonde du monde.

And what he found did cause a revolution in science.

Sa découverte a toutefois révolutionné la science.

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

Elle est aussi à la source d'une deuxième et inattendue révolution.

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

Permettez-moi de faire un plaidoyer en faveur de la recherche pour la recherche,

because without it,

car sans elle,

none of the technologies I'll talk about today

aucune technologie que je vais évoquer avec vous

would have been possible.

n'aurait vu le jour.

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

Ce que Thomson a découvert a changé notre vision de la réalité.

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

Voyez-vous, je pense être debout sur la scène,

and you think you're sitting in a seat.

et vous pensez être assis sur un siège.

But that's just the electrons in your body

Or, il s'agit d'électrons dans votre corps

pushing back against the electrons in the seat,

qui repoussent les électrons du siège,

opposing the force of gravity.

opposant la force de gravité.

You're not even really touching the seat.

En fait, vous ne touchez même pas votre siège.

You're hovering ever so slightly above it.

Vous flottez un tout petit peu au-dessus.

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

Pour bien des aspects, notre société est construite sur cette découverte.

I mean, these tubes were the start of electronics.

Ces tubes représentent le début de l'électronique.

And then for many years,

Et pendant de nombreuses années,

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

la plupart d'entre nous en avons eu dans notre salon, souvenez-vous,

in cathode-ray tube televisions.

dans nos télévisions cathodiques.

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

Mais nos vies seraient bien indigentes

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

si la seule invention issue de ça s'était limitée à la télévision.

(Laughter)

(Rires)

Thankfully, this tube was just a start,

Heureusement, ce tube était juste le point de départ,

because something else happens when the electrons here

car d'autres chose se passent quand les électrons

hit the piece of metal inside the tube.

percutent le métal à l'intérieur du tube.

Let me show you.

Je vais vous montrer ça.

Pop this one back on.

Je remets ça en place.

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

Quand les électrons s'immobilisent à l'intérieur du métal,

their energy gets thrown out again

leur énergie est ré-éjectée

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

sous la forme de lumière à haute énergie, appelée rayons X.

(Buzzing)

(Bourdonnement)

(Buzzing)

(Bourdonnement)

And within 15 years of discovering the electron,

15 ans après la découverte des électrons,

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

ces rayons X étaient utilisés pour créer des images de l'intérieur du corps,

helping soldiers' lives being saved by surgeons,

sauvant la vie de soldats opérés par des chirurgiens

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

qui pouvaient ainsi retrouver les morceaux d'obus incrustés dans leurs corps.

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

Toutefois, il eut été impossible de développer cette technologie

by asking scientists to build better surgical probes.

en demandant aux scientifiques des meilleures sondes chirurgicales.

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

Seule de la recherche faite par curiosité pure, sans application précise,

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

put nous permettre de découvrir les électrons et les rayons X.

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

Ce tube nous ouvre aussi grand les portes de notre compréhension de l'univers,

and the field of particle physics,

dans le champ de la physique des particules,

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

car c'est en fait le tout premier, très simple, accélérateur de particules.

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

Je suis une physicienne des accélérateurs, je conçois des accélérateurs de particules

and I try and understand how beams behave.

et j'étudie comment les faisceaux se comportent.

And my field's a bit unusual,

Mon champ d'exploration est plutôt rare

because it crosses between curiosity-driven research

car il est à la croisée de la recherche pour la science

and technology with real-world applications.

et des technologies avec de véritables applications.

But it's the combination of those two things

C'est précisément la combinaison de ces deux éléments

that gets me really excited about what I do.

qui me passionne dans mes recherches.

Now, over the last 100 years,

Durant le dernier siècle,

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

il y a trop d'exemples que pour vous les présenter tous.

But I want to share with you just a few.

J'aimerais néanmoins vous en expliquer quelques-uns.

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

En 1928, un physicien, Paul Durac, a constaté une chose étrange dans ses équations.

And he predicted, based purely on mathematical insight,

Il a prédit, sur la base d'une pure intuition mathématique,

that there ought to be a second kind of matter,

qu'il devait y avoir une deuxième forme de matière,

the opposite to normal matter,

opposée à la matière normale

that literally annihilates when it comes in contact:

et qui anéantit littéralement tout ce avec quoi elle entre en contact.

antimatter.

L'antimatière.

I mean, the idea sounded ridiculous.

Cette idée était complètement farfelue.

But within four years, they'd found it.

Il leur a fallu quatre ans pour la trouver.

And nowadays, we use it every day in hospitals,

On l'utilise quotidiennement dans les hôpitaux,

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

dans la tomographie par émission de positrons, pour détecter des maladies.

Or, take these X-rays.

Prenez ces fameux rayons X.

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

Quand on amène ces électrons à un niveau d'énergie plus élevé,

so about 1,000 times higher than this tube,

d'un facteur 1 000 par rapport à notre tube,

the X-rays that those produce

les rayons X qui sont alors produits

can actually deliver enough ionizing radiation to kill human cells.

peuvent émettre des radiations ionisantes capables de tuer des cellules humaines.

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

Si on modèle et dirige ces rayons X pour qu'ils ciblent ce qu'on veut,

that allows us to do an incredible thing:

on peut alors réaliser une chose incroyable :

to treat cancer without drugs or surgery,

traiter les cancers sans chimie ou chirurgie,

which we call radiotherapy.

c'est ce qu'on appelle la radiothérapie.

In countries like Australia and the UK,

En Australie ou en Angleterre par exemple,

around half of all cancer patients are treated using radiotherapy.

la moitié des patients atteints du cancer sont traités avec la radiothérapie.

And so, electron accelerators are actually standard equipment

Les accélérateurs d'électrons sont devenus des équipements standards

in most hospitals.

dans la plupart des hôpitaux.

Or, a little closer to home:

Plus proche de nous :

if you have a smartphone or a computer --

si vous possédez un smartphone ou un ordinateur,

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

nous sommes à TEDx, vous possédez les deux, n'est-ce pas ?

Well, inside those devices

À l'intérieur de ces équipements,

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

il y a des puces fabriquées en implantant un ion dans du silicium,

in a process called ion implantation.

dans un processus appelé implantation ionique.

And that uses a particle accelerator.

On a besoin d'un accélérateur de particules pour y parvenir.

Without curiosity-driven research, though,

Mais sans recherche pour la recherche,

none of these things would exist at all.

aucune de ces choses n'existerait.

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

Avec le temps, nous avons appris à explorer l'intérieur des atomes.

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

Pour cela, nous avons dû développer des accélérateurs de particules.

The first ones we developed let us split the atom.

On a développé les premiers pour casser les atomes.

And then we got to higher and higher energies;

On est ensuite passé à des niveaux énergétiques de plus en plus élevés.

we created circular accelerators that let us delve into the nucleus

On a créé des accélérateurs circulaires qui nous permettent d'explorer les noyaux

and then create new elements, even.

et même de créer de nouveaux éléments.

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

Là, nous avons dépassé le stade d'exploration des atomes.

We'd actually learned how to control these particles.

Nous avons appris comment maîtriser ces particules.

We'd learned how to interact with our world

Nous avons appris comment interagir avec notre monde

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

à une échelle trop petite pour pouvoir voir, toucher

or even sense that it's there.

et même ressentir que c'est là.

And then we built larger and larger accelerators,

On a ensuite construit des accélérateurs encore plus grands

because we were curious about the nature of the universe.

car nous étions curieux de connaître la nature de l'univers.

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

Au fur et à mesure de notre exploration, de nouvelles particules émergeaient.

Eventually, we got to huge ring-like machines

Finalement, on a construit des machines gigantesques en forme d'anneau.

that take two beams of particles in opposite directions,

Deux faisceaux y circulent en sens opposé

squeeze them down to less than the width of a hair

et y sont concentrés pour devenir plus fins qu'un cheveu

and smash them together.

avant d'entrer en collision.

And then, using Einstein's E=mc2,

À cet instant, grâce à l'équation E=mc² d'Einstein,

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

on prend toute cette énergie et on la convertit en matière,

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

en nouvelles particules qu'on extirpe du tissu de l'univers.

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

Il y a aujourd'hui environ 35 000 accélérateurs dans le monde,

not including televisions.

et ce chiffre exclut les télévisions.

And inside each one of these incredible machines,

À l'intérieur de ces machines exceptionnelles,

there are hundreds of billions of tiny particles,

il y a des centaines de milliards de petites particules

dancing and swirling in systems that are more complex

qui dansent et tourbillonnent de manière plus complexe

than the formation of galaxies.

que la formation des galaxies.

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

Je ne sais pas par où commencer pour expliquer combien c'est incroyable

that we can do this.

qu'on parvienne à faire ça.

(Laughter)

(Rires)

(Applause)

(Applaudissements)

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

Je vous invite vivement à investir votre temps et votre énergie

in people that do curiosity-driven research.

dans des personnes qui font de la recherche pour la beauté de la science.

It was Jonathan Swift who once said,

Jonathan Swift a dit ceci :

"Vision is the art of seeing the invisible."

« La vision est l'art de discerner l'invisible. »

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

Il y a un peu plus de 100 ans, J.J. Thomson a dit la même chose,

when he pulled back the veil on the subatomic world.

en entrouvrant la porte du monde subatomique.

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

Maintenant encore, nous devons investir dans la recherche menée par curiosité

because we have so many challenges that we face.

car tant de défis nous attendent.

And we need patience;

Nous devons rester patients

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

et donner aux scientifiques le temps, l'espace et les moyens

to continue their quest,

pour continuer leur quête,

because history tells us

car l'histoire nous rappelle

that if we can remain curious and open-minded

que plus nous pourrons rester curieux et ouverts d'esprit

about the outcomes of research,

quant aux fruits de la recherche,

the more world-changing our discoveries will be.

plus nos découvertes auront un potentiel de changer le monde.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)