The case for curiosity-driven research | Suzie Sheehy

Translator: Nhung Nguyen Reviewer: Ngoc Nguyen

Cuối thế kỷ XIX, khi các nhà khoa học đang cố giải mã một bí ẩn,

họ phát hiện nếu có một ống chân không như thế này,

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

áp điện áp cao lên,

thì có chuyện lạ xảy ra.

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

and applied a high voltage across it,

something strange happened.

Chúng được gọi là tia âm cực.

Nhưng câu hỏi đặt ra là: Chúng được tạo nên từ cái gì?

Tại nước Anh, vào thế kỷ XIX, nhà vật lý học J.J.Thompson

They called them cathode rays.

tiến hành thí nghiệm dùng nam châm và điện, như thế này.

But the question was: What were they made of?

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

conducted experiments using magnets and electricity, like this.

Rồi khám phá ra một điều hết sức kỳ diệu.

Các tia này được tạo thành từ các hạt mang điện tích âm

nhẹ hơn nguyên tử hydro khoảng 2.000 lần, thứ nhỏ nhất họ biết thời đó.

And he came to an incredible revelation.

These rays were made of negatively charged particles

Thompson đã khám phá ra hạt hạ nguyên tử đầu tiên,

around 2,000 times lighter than the hydrogen atom,

ngày nay, chúng ta gọi là electron.

the smallest thing they knew.

Vào thời điểm đó, nó dường như là khám phá hoàn toàn không có tính ứng dụng.

So Thompson had discovered the first subatomic particle,

Ý tôi là, Thompson nghĩ electron không thể ứng dụng vào đâu được.

which we now call electrons.

Tại khu vực phòng thí nghiệm của mình ở Cambridge,

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

ông từng nâng ly uống mừng:

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

“Chúc mừng electron.

Chúc nó vĩnh viễn chẳng hữu dụng cho bất kì ai.”

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

(Tiếng cười)

Ông rất thích nghiên cứu thuần vì sự tò mò,

"To the electron.

May it never be of use to anybody."

để hiểu sâu hơn về thế giới.

(Laughter)

Thứ ông tìm ra đã tạo nên cuộc cách mạng trong khoa học,

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

cũng tạo nên cuộc cách mạng thứ hai, không ngờ tới trong công nghệ.

to arrive at a deeper understanding of the world.

And what he found did cause a revolution in science.

Hôm nay, tôi muốn trình bày về nghiên cứu dựa trên sự tò mò,

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

vì nếu không có nó,

không có công nghệ nào hôm nay tôi kể ra có thể có mặt.

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

Thứ Thompson phát hiện đã thực sự thay đổi cái nhìn của chúng ta về thực tại.

because without it,

none of the technologies I'll talk about today

Ý tôi là, tôi nghĩ rằng tôi đang đứng trên sân khấu,

would have been possible.

và bạn nghĩ rằng bạn đang ngồi trên ghế.

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

Nhưng đó chỉ là các electron trong cơ thể bạn

đẩy lại các electron trên ghế,

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

chống lại lực hấp dẫn.

and you think you're sitting in a seat.

Bạn thậm chí còn không thực sự chạm vào ghế,

But that's just the electrons in your body

pushing back against the electrons in the seat,

mà chỉ hơi lơ lửng phía trên.

opposing the force of gravity.

Theo nhiều cách, xã hội hiện đại

You're not even really touching the seat.

thực được xây dựng trên nền tảng khám phá này.

You're hovering ever so slightly above it.

Ý tôi là, những chiếc ống này là sự khởi đầu của ngành điện tử.

Rồi nhiều năm sau,

hầu hết mọi người đều có nó, nếu các bạn còn nhớ,

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

trong phòng khách của mình:

ống tia âm cực trong ti vi.

I mean, these tubes were the start of electronics.

And then for many years,

Nhưng, ý tôi là, cuộc sống của chúng ta sẽ buồn tẻ biết bao

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

nếu phát minh duy nhất từ vật này là ti vi?

in cathode-ray tube televisions.

(Tiếng cười)

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

Rất may, ống này chỉ là khởi đầu,

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

vì một hiện tượng khác xảy ra

khi các electron này va vào thanh kim loại bên trong ống.

(Laughter)

Để tôi cho các bạn thấy.

Thankfully, this tube was just a start,

because something else happens when the electrons here

Bật cái này lên lại.

hit the piece of metal inside the tube.

Khi các electron đột ngột bị thanh kim loại cản lại,

Let me show you.

phát ra năng lượng theo hướng ngược lại

dưới dạng chùm sáng có năng lượng cao, gọi là tia X.

Pop this one back on.

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

(Tiếng ù)

their energy gets thrown out again

(Tiếng ù)

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

15 năm sau khi khám phá ra electron,

(Buzzing)

tia X được dùng để chụp hình bên trong cơ thể người,

(Buzzing)

And within 15 years of discovering the electron,

giúp bác sĩ phẫu thuật cứu sống binh sĩ,

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

tìm kiếm các mảnh đạn và mảnh bom bên trong cơ thể họ.

helping soldiers' lives being saved by surgeons,

Nhưng chúng ta không thể nào tìm ra công nghệ đó

bằng cách yêu cầu các nhà khoa học tạo ra các đầu dò phẫu thuật tốt hơn.

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

Chỉ nghiên cứu được thực hiện thuần vì tính tò mò,

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

không nghĩ gì đến ứng dụng,

by asking scientists to build better surgical probes.

mới có thể đưa đến sự phát hiện electron và tia X.

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

Chiếc ống này còn mở ra những cánh cổng cho ta sự hiểu biết

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

về vũ trụ và lĩnh vực vật lý hạt,

bởi vì nó cũng là máy gia tốc hạt đơn giản đầu tiên.

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

Tôi là một nhà vật lý gia tốc, nên tôi thiết kế máy gia tốc hạt,

and the field of particle physics,

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

tôi cố gắng tìm hiểu cách các chùm tia hoạt động.

Lĩnh vực của tôi hơi khác thường,

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

vì nó là sự giao thoa giữa nghiên cứu dựa trên sự tò mò

and I try and understand how beams behave.

với các ứng dụng công nghệ trong thực tế.

And my field's a bit unusual,

because it crosses between curiosity-driven research

Nhưng chính sự kết hợp giữa hai điều này

khiến tôi rất thích thú với công việc của mình.

and technology with real-world applications.

Hơn 100 năm qua,

có quá nhiều ví dụ để có thể liệt kê hết.

But it's the combination of those two things

that gets me really excited about what I do.

Tôi chỉ muốn kể cho bạn nghe vài ví dụ.

Năm 1928, một nhà vật lý tên là Paul Dirac

Now, over the last 100 years,

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

phát hiện có điều kỳ lạ trong phương trình của mình.

But I want to share with you just a few.

Ông ấy đã dự đoán, hoàn toàn dựa trên kiến thức toán học,

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

rằng phải có một loại vật chất thứ hai

ngược với vật chất bình thường,

And he predicted, based purely on mathematical insight,

triệt tiêu nhau theo nghĩa đen khi chúng tiếp xúc với nhau:

that there ought to be a second kind of matter,

phản vật chất.

the opposite to normal matter,

Ý tôi là, ý tưởng này nghe có vẻ buồn cười.

that literally annihilates when it comes in contact:

Vậy mà bốn năm sau đó, họ đã tìm ra nó.

Ngày nay, chúng ta dùng nó hàng ngày trong các bệnh viện.

antimatter.

để chụp cắt lớp phát xạ positron, hay chụp PET, để phát hiện bệnh.

I mean, the idea sounded ridiculous.

But within four years, they'd found it.

And nowadays, we use it every day in hospitals,

Hay là, ví dụ như tia X.

Khi kích thích electron lên mức năng lượng cao,

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

cao hơn khoảng 1.000 lần so với ống này,

tia X được tạo ra

Or, take these X-rays.

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

có thể tạo ra bức xạ ion hóa đủ để tiêu diệt tế bào trong cơ thể người.

so about 1,000 times higher than this tube,

Điều chỉnh cường độ dòng và định hướng được chúng đến nơi ta muốn,

the X-rays that those produce

cho phép ta làm một chuyện kỳ diệu:

can actually deliver enough ionizing radiation to kill human cells.

chữa ung thư mà không cần dùng thuốc hay phẫu thuật,

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

hay còn gọi là xạ trị.

Ở những nước như Úc, hay Anh

that allows us to do an incredible thing:

khoảng một nửa số bệnh nhân ung thư được điều trị bằng phương pháp xạ trị.

to treat cancer without drugs or surgery,

which we call radiotherapy.

Nên máy gia tốc hạt

In countries like Australia and the UK,

thực sự là thiết bị tiêu chuẩn ở hầu hết các bệnh viện.

around half of all cancer patients are treated using radiotherapy.

Hay, gần gũi hơn một chút:

And so, electron accelerators are actually standard equipment

nếu bạn có điện thoại thông minh hay máy tính,

đây là TEDx, vì vậy mọi người có cả hai bên mình bây giờ, đúng không?

in most hospitals.

Or, a little closer to home:

Bên trong những thiết bị đó

if you have a smartphone or a computer --

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

là những con chip được tạo ra bằng cách đưa ion đơn lẻ vào tấm silic,

nhờ một quá trình được gọi là cấy ion

Well, inside those devices

dùng máy gia tốc hạt.

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

Nếu không có những nghiên cứu dựa trên sự tò mò,

in a process called ion implantation.

And that uses a particle accelerator.

chẳng có thứ nào trong chúng có mặt cả.

Without curiosity-driven research, though,

Trong những năm qua, chúng ta tìm cách khám phá bên trong nguyên tử.

none of these things would exist at all.

Và để làm vậy, chúng ta phải học cách tạo ra máy gia tốc hạt.

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

Đầu tiên tạo ra máy cho phép phân tách nguyên tử.

Rồi sau đó với năng lượng cao hơn;

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

tạo ra máy gia tốc vòng, giúp phân tách hạt nhân,

The first ones we developed let us split the atom.

thậm chí, có thể tạo ra nguyên tố mới.

And then we got to higher and higher energies;

we created circular accelerators that let us delve into the nucleus

Đến đây, chúng ta không chỉ khám phá bên trong nguyên tử nữa.

and then create new elements, even.

Chúng ta đã thực tìm cách kiểm soát những hạt này.

Chúng ta học cách tương tác với thế giới

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

trên quy mô nhỏ đến mức con người không thể nhìn thấy hay chạm vào

We'd actually learned how to control these particles.

hay thậm chí là cảm nhận.

We'd learned how to interact with our world

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

Và rồi, chúng ta tạo ra những máy gia tốc ngày càng lớn hơn,

vì chúng ta tò mò về bản chất của vũ trụ.

or even sense that it's there.

Chúng ta càng nghiên cứu sâu hơn, những hạt mới bắt đầu xuất hiện.

And then we built larger and larger accelerators,

Cuối cùng, chúng ta có chiếc máy khổng lồ có hình dạng như cái nhẫn

because we were curious about the nature of the universe.

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

dùng hai chùm hạt ngược chiều nhau

nén lại dưới kích thước của sợi tóc,

Eventually, we got to huge ring-like machines

rồi bắn vào nhau.

Sau đó, sử dụng phương trình của Einstein: E=mc2,

that take two beams of particles in opposite directions,

lấy toàn bộ năng lượng đó chuyển thành vật chất mới,

squeeze them down to less than the width of a hair

and smash them together.

các hạt mới được tách ra từ những sợi tơ trời.

And then, using Einstein's E=mc2,

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

Ngày nay, có khoảng 35.000 máy gia tốc trên toàn thế giới,

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

không kể ti vi.

Bên trong mỗi chiếc máy kỳ diệu này,

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

có hàng trăm tỷ hạt nhỏ,

not including televisions.

nhảy múa và xoay vòng

And inside each one of these incredible machines,

trong hệ phức tạp hơn cả cấu tạo của các thiên hà.

there are hundreds of billions of tiny particles,

Các bạn à, tôi thậm chí còn chưa thể bắt đầu lý giải được sự kì diệu

dancing and swirling in systems that are more complex

của những điều ta làm được.

(Tiếng cười)

than the formation of galaxies.

(Vỗ tay)

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

that we can do this.

(Laughter)

Vì vậy, tôi muốn khuyến khích các bạn dành thời gian và công sức của mình

(Applause)

cho những người làm nghiên cứu dựa trên sự tò mò.

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

Jonathan Swift đã từng nói rằng:

“Tầm nhìn là thuật nhìn ra những thứ vô hình.”

in people that do curiosity-driven research.

Hơn một thế kỷ trước, J.J.Thompson đã làm điều này,

It was Jonathan Swift who once said,

khi ông vén bức màn của thế giới hạ nguyên tử.

"Vision is the art of seeing the invisible."

Giờ, chúng ta cần đầu tư vào những nghiên cứu dựa trên sự tò mò,

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

when he pulled back the veil on the subatomic world.

bởi vì chúng ta phải đối mặt với rất nhiều thách thức.

Và chúng ta cần kiên nhẫn,

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

chúng ta cần cho các nhà khoa học thời gian, không gian và phương tiện,

because we have so many challenges that we face.

để tiếp tục công việc của họ,

bởi vì lịch sử nói với ta rằng

And we need patience;

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

nếu chúng ta có thể giữ sự tò mò và cởi mở với kết quả nghiên cứu

to continue their quest,

thì những khám phá của chúng ta càng có khả năng thay đổi thế giới.

because history tells us

that if we can remain curious and open-minded

Cảm ơn.

(Vỗ tay)

about the outcomes of research,

the more world-changing our discoveries will be.

Thank you.

(Applause)