How to spark your curiosity, scientifically | Nadya Mason

Transcriber: Joseph Geni Reviewer: Joanna Pietrulewicz

Перекладач: Alina Stasheniuk Утверджено: Мирослава Кругляк

A friend called me a few weeks ago

Моя подруга зателефонувала декілька тижнів тому

with bad news.

із поганою звісткою.

She dropped her cell phone into the toilet.

Вона впустила свій мобільний телефон в унітаз.

Anyone here done that before?

З кимось траплялося таке?

(Laughter)

(Сміх)

So it was a bad situation.

То була неприємна ситуація.

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

Не вникаючи в подробиці, як саме це сталося,

чи як вона викрутилася,

or how she got it out,

давайте просто скажемо, що це була неприємна ситуація.

let's just say it was a bad situation.

And she panicked because, like for many of us,

Вона запанікувала, тому що, як для багатьох із нас,

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

її телефон був одним із найнеобхідніших та найважливіших інструментів у її житті.

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

Але, з іншого боку, вона не мала уявлення, як поремонтувати його,

because it's a completely mysterious black box.

тому що для неї це була цілком таємнича чорна скринька.

So think about it: what would you do?

Тож подумайте: що б робили ви?

What do you really understand about how your phone works?

Що ви насправді знаєте про те, як працює ваш телефон?

What are you willing to test or fix?

Що б ви хотіли перевірити чи виправити?

For most people, the answer is, nothing.

Більшість людей відповідає – нічого.

In fact, one survey found

Насправді, одне опитування виявило,

that almost 80 percent of smartphone users in this country

що майже 80% користувачів смартфонів у цій країні

have never even replaced their phone batteries,

ніколи не змінювали батарею у телефоні,

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

а 25% навіть не знали, що це можна зробити.

Now, I'm an experimental physicist,

Я – фізик-експериментатор,

hence the toys.

звідси й іграшки.

I specialize in making new types of nanoscale electronic devices

Я спеціалізуюся на виготовленні нових типів нанорозмірних електронних пристроїв

to study their fundamental quantum mechanical properties.

та вивчаю їх основні квантові механічні властивості.

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

Але навіть я б не знала, з чого почати перевірку елементів на своєму телефоні,

якби він зламався.

if it broke.

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

І телефони – це лише один із тих багатьох девайсів, від яких ми залежимо,

але не можемо перевіряти, розбирати чи навіть повністю зрозуміти.

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

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

Машини, електроніка та навіть іграшки зараз настільки складні та просунуті,

that we're scared to open and fix them.

що ми боїмося відкрити та відремонтувати їх.

So here's the problem:

Тож проблема ось у чому:

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

існує розрив між нами та технологіями, які ми використовуємо.

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

Ми дуже віддалені від пристроїв, від яких найбільше залежимо,

which can make us feel helpless and empty.

і це може викликати відчуття безпорадності та порожнечі.

Насправді, не дивно, що одне дослідження виявило,

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

that we are now more afraid of technology

що ми більше боїмося технологій, ніж смерті.

than we are of death.

(Laughter)

But I think that we can reconnect to our devices,

Але я вважаю, що ми можемо змінити зв'язок із нашими девайсами,

rehumanize them in a sense,

олюднити їх у певному сенсі,

by doing more hands-on experiments.

роблячи більше практичних експериментів.

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

Чому? Тому що експеримент – це засіб перевірки гіпотези,

demonstrate a fact.

демонстрації фактів.

It's the way that we use our senses,

У такий спосіб ми використовуємо наші відчуття,

our hands,

наші руки,

to connect the world

щоб доторкнутися до світу

and figure out how it works.

та зрозуміти, як він працює.

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

І цей зв'язок ми втрачаємо.

So let me give you an example.

Тож дозвольте мені навести вам приклад.

Here's an experiment that I did recently

Це експеримент, який я робила недавно,

to think about how a touchscreen works.

щоб зрозуміти, як працює сенсорний екран.

It's just two metal plates,

Це просто дві металеві пластини,

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

і я можу пустити заряд на одну з пластин від батареї.

OK.

Добре.

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

І я можу виміряти поділ заряду ось цим вольтметром.

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

Зараз... давайте перевіримо, чи це працює.

So when I wave my hand near the plates,

Коли я проводжу рукою біля пластин,

you can see that the voltage changes

можна побачити, що напруга змінюється,

just like the touchscreen responds to my hand.

так само, як сенсорний екран реагує на мою руку.

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

Але що це значить для моєї руки?

Для цього потрібно провести ще експерименти.

So I can, say, take a piece of wood

Я можу, скажімо, взяти шматок дерева,

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

торкнутися до однієї з пластин і побачити, що нічого суттєво не змінилося,

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

але якщо я візьму шматок металу і торкнуся до пластини,

then the voltage changes dramatically.

тоді напруга різко змінюється.

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

Тож тепер я можу робити подальші експерименти, щоб побачити,

в чому різниця між деревом та металом,

between the wood and the metal,

and I should find out that the wood is not conducting

і в результаті виявити, що деревина не проводить електрику,

but the metal is conducting like my hand.

а метал проводить, так само, як і моя рука.

And, you see, I build up my understanding.

І, бачите, я формую своє розуміння.

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

Тепер я знаю, чому не можу керувати сенсорним екраном у рукавичках –

because gloves aren't conducting.

тому, що рукавички не проводять заряд.

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

Але я також розкрила декілька таємниць, які стоять за технологіями,

and built up my agency,

і розвинула свою здатність діяти,

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

мій особистий внесок у взаємодію з основними принципами моїх пристроїв.

But experimenting is a step beyond just taking things apart.

Але експеримент – це крок вперед, порівняно з простим розбиранням деталей.

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

Це перевірка та практичне застосування критичного мислення.

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

І насправді, не має значення, чи я перевіряю, як працює сенсорний екран,

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

чи я вимірюю, як проводять заряд різні типи матеріалів,

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

або навіть, якщо просто вручну перевіряю,

different thicknesses of materials.

наскільки важко зламати матеріали різної товщини.

In all cases, I'm gaining control and understanding

У всіх випадках я здобуваю контроль та розуміння засадничих

of the basis of the things that I use.

властивостей речей, якими я користуюся.

And there's research behind this.

І за цим стоїть дослідження.

For one, I'm using my hands,

Іноді я використовую руки,

which seem to promote well-being.

що, здається, корисно для здоров'я.

I'm also engaging in hands-on learning,

Я також займаюся практичним навчанням,

which has been shown to improve understanding and retention,

було виявлено, що таке навчання покращує розуміння та запам'ятовування,

and even activate more parts of your brain.

і навіть активує більше частин нашого мозку.

So hands-on thinking through experiments

Тож практичне мислення через експерименти

connects our understanding,

поєднує наше розуміння,

even our sense of vitality,

навіть наше почуття життєвої сили,

to the physical world and the things that we use.

з фізичним світом та речами, якими ми користуємося.

Looking things up on the internet

Пошук інформації в інтернеті

does not have the same effect.

не дає такого ефекту.

Now, for me this focus on experiments

Тепер для мене ця зосередженість на експериментах

is also personal.

також має особисту значимість.

I didn't grow up doing experiments.

Я не виросла на експериментах.

Я навіть не знала, що роблять фізики.

I didn't know what a physicist did.

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

Пам’ятаю, у моєї сестри був набір з хімії,

яким я завжди хотіла користуватися, але вона ніколи не дозволяла.

but she never let me touch.

I felt mentally disconnected from the world

Я відчувала себе ментально роз'єднаною зі світом,

and didn't know why.

і не знала чому.

In fact, when I was nine years old,

Якось, коли мені було 9 років,

my grandmother called me a solipsist,

моя бабуся назвала мене соліпсисткою,

which is something I had to look up.

і це слово мене зацікавило.

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

Це означає, що ти думаєш, що ти сам – це все, що існує.

And at the time I was pretty offended,

І тоді я була дуже ображена,

because whose grandmother calls them that?

бо яка бабуся так називає внучку?

(Laughter)

(Сміх)

But I think that it was true.

Але я думаю, то була правда.

And it wasn't until years later,

І так було, аж поки я не пішла в коледж,

when I was in college and studying basic physics,

та не почала вивчати основи фізики,

that I had a revelation

і для мене було відкриттям,

that the world,

що світ,

at least the physical world,

принаймні, фізичний світ,

could be tested and understood,

можна перевірити і зрозуміти,

that I started to gain a completely different sense

і в мене почало формуватись зовсім інше розуміння

of how the world worked

того, як працює світ,

and what my place was in it.

і яке моє місце в ньому.

And then later, when I was able my own testing

А згодом, коли я мала змогу проводити власні експерименти,

and understanding through research,

і досягати розуміння через дослідження,

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

значною мірою мій зв'язок зі світом був встановлений.

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

Я знаю, що не кожен за професією є фізиком-експериментатором,

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

але я вважаю, що кожен може робити експерименти своїми руками.

And actually I think we sort of --

І, насправді, я думаю, що ми наче...

I'll give you another example.

Я наведу вам інший приклад.

I was recently working with some middle school students,

Нещодавно я працювала з учнями середньої школи

helping them learn about magnetism,

та допомагала їм вивчати магнетизм.

and I gave them a Magna Doodle to take apart.

Я дала їм розібрати магнітну дошку для малювання.

Remember one of these things?

Пам'ятаєте такі?

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

Спочатку ніхто не хотів братися до неї.

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

Їм так часто казали не ламати речі,

that they're accustomed to just passive using.

що вони звикли до пасивного користування.

But then I started asking them questions.

Але потім я почала задавати питання.

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

Щось типу: як це працює? Які частини магнітні?

Can you make a hypothesis and test it?

Чи можете ви висловити гіпотезу і перевірити її?

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

Але вони все одно не хотіли розбирати дошку.

They wanted to take it home with them, really.

Насправді, вони хотіли забрати її додому.

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

Поки одна дитина нарешті не розібрала її і знайшла всередині справді класні штуки.

And so this is something we can do here together.

І це ми можемо зробити тут разом.

They're pretty easy to take apart.

Її досить легко розібрати.

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

Дивіться, тут магніт всередині, і я можу це просто розрізати.

Cut it open again, you can split it.

Розріжте його знов, або можете навіть розірвати.

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

Добре... коли я роблю це – не знаю, чи ви це бачите,

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

але тут є певний – тут є цей вологий білий матеріал.

Зараз ви можете побачити його на моєму нігті.

Now you can see it on my finger.

And when I drag the pen on it,

І коли я проводжу по ньому ручкою,

you can see that these filaments are attached to it.

можна побачити, що ці нитки прилипають до неї.

So the kids saw this,

Діти побачили це,

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

і їхня реакція була: "Це дійсно круто!"

They got excited.

Їх це вразило.

They all started ripping them open and taking them apart

Усі діти почали розривати та розбирати ці дошки,

and yelling out the things that they discovered,

і захоплено коментувати все, що вони побачили –

how these magnetic filaments connected to the magnetic pen

як ці магнітні нитки притягувалися до магнітної ручки,

and that's how it wrote.

і в результаті, вона писала.

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

Чи як білий вологий матеріал розсіював частинки, тож можна було писати.

And as they were leaving the room,

І коли вони виходили з класу,

two of them turned to me and said,

двоє з них повернулись до мене і сказали:

"We loved that.

"Нам це сподобалось!

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

Ми хочемо зробити більше експериментів вдома на вихідних."

(Laughter)

(Сміх)

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

Так, розумію, батьки серед вас захвилювалися,

but it's a good thing!

але це прекрасно!

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

Експериментувати добре, і насправді, я вважаю це надзвичайно захопливим,

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

і сподіваюсь, це дуже збагачує життя дітей.

Because, even a basic magnet

Тому що навіть зі звичайним магнітом

is something that we can experiment with at home.

ми можемо експериментувати вдома.

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

Він простий і водночас складний.

For example, you can ask yourself,

Наприклад, можна запитати себе:

how can the same material both attract and repel?

як один і той же матеріал може як притягувати, так і відштовхувати?

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

Якщо я візьму магніти, чи буде якась користь, якщо одним із них

to rotate the other, for example?

я буду обертати інший, наприклад?

Or, you can take this dollar bill over here,

Чи ви можете взяти цю доларову банкноту,

and I can take a set of magnets,

а я можу взяти набір магнітів,

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

і можна побачити, що магніти підіймають доларову банкноту.

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

На банкноту нанесена магнітна фарба, яка запобігає підробці.

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

Або ось у мене є трохи подрібнених висівок. Добре.

And that's also magnetic. Right?

І вони також магнітяться. Чи не так?

That has iron in it.

До складу висівок входить залізо.

(Сміх)

(Laughter)

And that can be good for you, right?

І це може принести вам користь, правильно?

OK, here's something else.

Добре, ось іще дещо.

This thing over here is not magnetic.

Ось ця річ не магнітна.

I can't lift it up with the magnet.

Я не можу її підняти магнітом.

But now I'm going to make it cold.

Але зараз я її охолоджу.

The same thing in here, cold,

Ось ця ж сама річ, тепер вона охолоджена,

and when I make it cold,

і коли я її охолодила,

and put it on top of the magnet,

і поклала зверху на магніт,

so --

то...

(Applause)

(Оплески)

It's amazing.

Це прекрасно!

That's not magnetic,

Вона не магнітна,

but somehow it's interacting with a magnet.

але якось взаємодіє із магнітом.

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

Для чіткого розуміння цього потрібно значно більше експериментів.

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

Насправді, вивченню цього я присвятила більшу частину своєї кар’єри.

It's called a superconductor.

Це називається надпровідником.

Now, superconductors can be complex,

Так, надпровідники можуть бути складними,

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

але навіть прості експерименти можуть поліпшити наш зв’язок зі світом.

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

Якщо зараз я скажу, що флеш-пам’ять працює через обертання маленьких магнітів,

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

ви можете це уявити. Ви побачили це.

Or, if I say that MRI machines

Чи, якщо я скажу, що МРТ-апарати

use magnetism to rotate magnetic particles in your body,

використовують магнетизм, щоб обертати магнітні частинки у вашому тілі,

you've seen it done.

ви побачили, як це робиться.

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

Ви взаємодіяли з технологіями і зрозуміли суть цих пристроїв.

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

Звісно, я знаю, що у наше життя важко вмістити щось іще,

especially experiments.

особливо експерименти.

But I think that the challenge is worth it.

Але я вважаю, що цей виклик вартий того.

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

Подумайте про те, як щось працює, розберіть його, щоб перевірити.

Manipulate something and prove some physical principle to yourself.

Експериментуйте з чимось і самостійно доведіть якісь фізичні принципи.

Put the human back in the technology.

Поверніть людину до технології.

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

Ви будете здивовані тими зв'язками, які вам відкриються.

Thank you.

Дякую.

(Applause)

(Оплески)