The case for curiosity-driven research | Suzie Sheehy

Перекладач: Irene Yuzefiv Утверджено: Мирослава Кругляк

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

Наприкінці 19 століття вчені намагалися осягти таємницю.

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

Вони виявили, що якщо взяти вакуумну трубку, як от ця,

and applied a high voltage across it,

і пропустити крізь неї високу напругу,

something strange happened.

відбувається щось дивне.

They called them cathode rays.

Вони назвали це катодними променями.

But the question was: What were they made of?

Але поставало питання: з чого вони складаються?

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

Англійський фізик XIX століття Дж. Томсон

conducted experiments using magnets and electricity, like this.

проводив експерименти, використовуючи магніти та струм, подібно до цього.

And he came to an incredible revelation.

І він зробив неймовірне відкриття.

These rays were made of negatively charged particles

Ці промені складалися з негативно заряджених частинок,

around 2,000 times lighter than the hydrogen atom,

майже в 2 000 разів легших за атом водню,

the smallest thing they knew.

найменшу відому тоді частинку.

So Thompson had discovered the first subatomic particle,

Так Томсон відкрив першу субатомну частинку,

which we now call electrons.

яку ми зараз називаємо електроном.

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

В той час це здавалося абсолютно непрактичним відкриттям.

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

Я маю на увазі, Томсон думав, що електрони не мали жодного застосування.

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

У стінах своєї лабораторії в Кембриджі, він любив проголошувати тост:

"To the electron.

«За електрон.

May it never be of use to anybody."

Нехай він ніколи і нікому не знадобиться».

(Laughter)

(Сміх)

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

Він був палким прихильником проведення досліджень просто з цікавості,

to arrive at a deeper understanding of the world.

щоб досягти глибшого розуміння світу.

And what he found did cause a revolution in science.

І те, що він відкрив, зробило революцію в науці,

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

але також спричинило й іншу, несподівану революцію в технології.

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

Сьогодні я хочу підкреслити значущість цього дослідження,

because without it,

тому що без нього

none of the technologies I'll talk about today

жодна з технологій, про які я сьогодні говоритиму,

would have been possible.

не існувала б.

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

Так, відкриття Томсона насправді змінило наше уявлення про реальність.

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

Нариклад, я думаю, що я стою на сцені,

and you think you're sitting in a seat.

а ви думаєте, що сидите у кріслі.

But that's just the electrons in your body

Але це лише електрони у вашому тілі,

pushing back against the electrons in the seat,

що відштовхуються від електронів крісла,

opposing the force of gravity.

протилежно до сили тяжіння.

You're not even really touching the seat.

Ви, насправді, навіть не торкаєтесь крісла.

You're hovering ever so slightly above it.

Ви ніби ледь ширяєте над ним.

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

Відкриття електрона лягло в основу багатьох звичних для нас речей.

I mean, these tubes were the start of electronics.

Я маю на увазі, ці трубки були початком електроніки.

And then for many years,

І впродовж багатьох років,

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

у більшості із нас була подібна трубка, якщо пам'ятаєте, у вашій вітальні,

in cathode-ray tube televisions.

у катодно-променевих телевізорах.

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

Але наскільки біднішим було б наше життя,

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

якби єдиним винаходом, створеним

на основі цього, було телебачення?

(Laughter)

(Сміх)

Thankfully, this tube was just a start,

На щастя, ця трубка була лише початком,

because something else happens when the electrons here

бо відбувається ще дещо, коли електрони

hit the piece of metal inside the tube.

вдаряють шматок металу всередині трубки.

Let me show you.

Я це продемонструю.

Pop this one back on.

Треба це знову ввімкнути.

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

Коли електрони тріщать, зупинившись в металі,

their energy gets thrown out again

їхня енергія виходить знову

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

у формі високоенергетичного світла, відомого як рентгенівські промені.

(Buzzing)

(Дзижчання)

(Buzzing)

And within 15 years of discovering the electron,

І через 15 років після відкриття електрона

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

за допомогою рентгенівських променів почали робити знімки тіла зсередини,

helping soldiers' lives being saved by surgeons,

що допомагало хірургам рятувати життя солдатів,

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

даючи змогу знаходити шматки куль і осколків всередині їхніх тіл.

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

Ця технологія ніколи б не була винайдена,

by asking scientists to build better surgical probes.

якби вченим поставили завдання створити кращі хірургічні зонди.

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

Саме дослідження, засновані на цікавості, без конкретної мети,

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

допомогли відкрити електрон і рентгенівські промені.

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

Ця трубка також відкрила шлях до розуміння Всесвіту

and the field of particle physics,

і фізики елементарних частинок,

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

оскільки вона є першим найпростішим прискорювачем заряджених частинок.

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

Як фізик, я займаюся розробкою прискорювачів заряджених частинок,

and I try and understand how beams behave.

і намагаюся з'ясувати, як поводяться промені.

And my field's a bit unusual,

Ця сфера не зовсім звичайна,

because it crosses between curiosity-driven research

адже у ній сполучаються дослідження, які керуються суто цікавістю,

and technology with real-world applications.

та технології, що мають практичне застосування.

But it's the combination of those two things

Але саме поєднання цих двох напрямків

that gets me really excited about what I do.

і є улюбленою частиною моєї роботи.

Now, over the last 100 years,

Протягом останніх 100 років

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

було надто багато прикладів, я не змогла б перелічити їх усі.

But I want to share with you just a few.

Та хочу навести лише декілька.

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

У 1928 році фізик Поль Дірак зіткнувся з чимось дивним у своїх рівняннях.

And he predicted, based purely on mathematical insight,

Він передбачив, спираючись тільки на математичні міркування,

that there ought to be a second kind of matter,

що повинен існувати інший вид речовини,

the opposite to normal matter,

протилежний до нормальної речовини,

that literally annihilates when it comes in contact:

при контакті з яким відбувається анігіляція

antimatter.

– антиречовина.

I mean, the idea sounded ridiculous.

Тоді ця ідея здавалася просто смішною.

But within four years, they'd found it.

Та через чотири роки справді відкрили антиречовину.

And nowadays, we use it every day in hospitals,

Сьогодні вона щодня використовується в лікарнях,

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

в позитронно-емісійній томографії, або ПЕТ, для діагностики захворювань.

Or, take these X-rays.

Чи візьмімо рентгенівські промені.

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

Якщо ми збільшимо енергію цих електронів

so about 1,000 times higher than this tube,

приблизно в 1000 разів більше, ніж у цій трубці,

the X-rays that those produce

отримані в результаті рентгенівські промені

can actually deliver enough ionizing radiation to kill human cells.

дадуть іонізуюче випромінювання, достатнє, щоб знищити клітини організму.

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

Якщо формувати і спрямовувати ці промені туди, куди вам потрібно,

that allows us to do an incredible thing:

це дозволить домогтися неймовірного:

to treat cancer without drugs or surgery,

лікувати ракові захворювання без ліків і операцій,

which we call radiotherapy.

це називається радіотерапією.

In countries like Australia and the UK,

У Австралії та Великобританії

around half of all cancer patients are treated using radiotherapy.

близько половини онкохворих лікують за допомогою радіотерапії.

And so, electron accelerators are actually standard equipment

Тож електронні прискорювачі стали стандартним обладнанням

in most hospitals.

в більшості лікарень.

Or, a little closer to home:

Чи більш звичний приклад:

if you have a smartphone or a computer --

якщо у вас є смартфон або комп'ютер –

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

а ми на TEDx, тому у вас із собою обидва, так?

Well, inside those devices

Так ось, всередині цих пристроїв

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

є чіпи, створені шляхом імплантації окремих іонів в кремній,

in a process called ion implantation.

цей процес відомий як іонна імплантація.

And that uses a particle accelerator.

Для нього необхідний прискорювач заряджених частинок.

Without curiosity-driven research, though,

Однак, без керованих цікавістю досліджень

none of these things would exist at all.

нічого цього б не існувало.

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

Нам знадобилось багато років, щоб дослідити будову атома.

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

Для цього нам довелося розробити прискорювачі часток.

The first ones we developed let us split the atom.

Перші з них дозволили нам розщепити атом.

And then we got to higher and higher energies;

Потім ми стали досягати вищої і вищої енергії.

we created circular accelerators that let us delve into the nucleus

Ми створили циклічні прискорювачі, які дозволили нам зазирнути в ядро,

and then create new elements, even.

і навіть створити нові хімічні елементи.

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

Після цього ми вже не просто досліджували атом.

We'd actually learned how to control these particles.

Ми навчилися контролювати ці частинки.

We'd learned how to interact with our world

Ми навчилися взаємодіяти зі світом на рівні,

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

який людина не бачить, не відчуває на дотик,

or even sense that it's there.

про який навіть не підозрює.

And then we built larger and larger accelerators,

Потім ми почали будувати все більші прискорювачі,

because we were curious about the nature of the universe.

тому що ми хотіли дізнатися природу Всесвіту.

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

Мірою того, як ми копали все глибше, почали відкриватися нові частинки.

Eventually, we got to huge ring-like machines

Нарешті, ми створили величезні кільцеві пристрої,

that take two beams of particles in opposite directions,

що приймають два промені з частинок у протилежних напрямках,

squeeze them down to less than the width of a hair

стискають їх до діаметра, менше за діаметр волосинки,

and smash them together.

і зіштовхують їх одна з одною.

And then, using Einstein's E=mc2,

Використовуючи формулу Ейнштейна E = mc²,

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

можна всю цю енергію перетворити в нову речовину,

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

нові частинки, які ми вирвали з самої тканини Всесвіту.

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

На сьогодні існує близько 35 000 прискорювачів,

not including televisions.

не враховуючи телевізорів.

And inside each one of these incredible machines,

Всередині кожної з цих неймовірних машин

there are hundreds of billions of tiny particles,

є сотні мільярдів крихітних часток,

dancing and swirling in systems that are more complex

що танцюють і кружляють, утворюючи системи,

than the formation of galaxies.

які складніші за галактичні системи.

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

Мені бракує слів, щоб описати, наскільки це неймовірно,

that we can do this.

що ми на таке здатні!

(Laughter)

(Сміх)

(Applause)

(Оплески)

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

Тому я хочу попросити вас вкладати свій час і енергію

in people that do curiosity-driven research.

в людей, що займаються дослідженнями, базованими на цікавості.

It was Jonathan Swift who once said,

Джонатан Свіфт сказав:

"Vision is the art of seeing the invisible."

«Видіння - це мистецтво бачити невидиме».

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

Близько століття тому Дж. Дж. Томпсону вдалося це зробити,

when he pulled back the veil on the subatomic world.

коли він відкрив завісу в субатомний світ.

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

Тому нам треба інвестувати в такі дослідження,

because we have so many challenges that we face.

тому що перед нами стоїть багато випробувань.

And we need patience;

Нам потрібно бути терплячими;

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

потрібно дати вченим час, простір і засоби,

to continue their quest,

необхідні для їхніх подальших досліджень,

because history tells us

адже історія вчить нас,

that if we can remain curious and open-minded

що чим більша наша допитливість та неупередженість

about the outcomes of research,

щодо результатів досліджень,

the more world-changing our discoveries will be.

тим більш значущими будуть наші відкриття.

Thank you.

Дякую.

(Applause)

(Оплески)