Το αστείο με το να έχεις εγκέφαλο είναι ότι δεν ασκείς έλεγχο σ' αυτά που συλλαμβάνει και συγκρατεί, τα γεγονότα και τις ιστορίες. Και καθώς μεγαλώνετε, αυτό χειροτερεύει. Οι σκέψεις μένουν για χρόνια μερικές φορές πριν καταλάβετε γιατί σας ενδιέφεραν, πριν καταλάβετε τη σπουδαιότητά τους για σας. Εδώ είναι τρεις δικές μου. Όταν ο Ρίτσαρντ Φέινμαν ήταν νέος στο Κουίνς, πήγε βόλτα με τον μπαμπά του, το καροτσάκι του και μια μπάλα. Παρατήρησε ότι όταν τραβούσε το καρότσι, η μπάλα πήγαινε στο πίσω μέρος του καροτσιού. Και ρώτησε τον μπαμπά του, «Γιατί η μπάλα πηγαίνει στο πίσω μέρος;» Και ο μπαμπάς του είπε, «Αυτό λέγεται αδράνεια». Ρώτησε, «Τι είναι αδράνεια;» Και ο μπαμπάς του είπε, «Αα. Αδράνεια είναι το όνομα που δίνουν οι επιστήμονες στο φαινόμενο της μπάλας που πηγαίνει στο πίσω μέρος του καροτσιού». (Γέλια) «Αλλά κανείς πραγματικά δε γνωρίζει». Ο Φέινμαν άρχισε να παίρνει πτυχία στο ΜΙΤ, στο Πρίνστον, έλυσε την καταστροφή του Τσάλεντζερ, και κατέληξε να κερδίσει το Βραβείο Νόμπελ στη Φυσική για τα διαγράμματα Φέινμαν που περιγράφουν την κίνηση των υποατομικών σωματιδίων. Πιστεύει ότι εκείνη η συζήτηση με τον πατέρα του του πρόσφερε μια αίσθηση ότι οι απλούστερες ερωτήσεις θα μπορούσαν να σας πάνε στα όρια της ανθρώπινης γνώσης, και ότι αυτός εκεί ήθελε να παίξει. Και έπαιξε. Ο Ερατοσθένης, τώρα, ο τρίτος βιβλιοθηκονόμος στη μεγάλη Βιβλιοθήκη της Αλεξάνδρειας, συνεισέφερε πολλά στην επιστήμη. Αλλά αυτό για το οποίο κυρίως τον θυμόμαστε άρχισε με μια επιστολή που έλαβε ως βιβλιοθηκονόμος, από την πόλη Συήνη (σημερινό Ασουάν), που βρισκόταν νοτίως της Αλεξάνδρειας. Η επιστολή περιείχε το γεγονός που κόλλησε στο μυαλό του Ερατοσθένη, και το γεγονός ήταν ότι ο συντάκτης της είπε ότι το μεσημέρι στο ηλιοστάσιο, όταν κοίταξε στο βάθος του πηγαδιού, είδε το είδωλό του στον βυθό, και το κεφάλι του να κρύβει τον ήλιο. Τώρα θα σας πω -- η ιδέα ότι ο Χριστόφορος Κολόμβος ανακάλυψε ότι η Γη είναι σφαιρική είναι μεγάλη σαχλαμάρα. Δεν είναι αλήθεια. Πράγματι, οποιοσδήποτε μορφωμένος καταλάβαινε ότι η Γη ήταν σφαιρική από την εποχή του Αριστοτέλη, που το απέδειξε με μια απλή παρατήρηση. Πρόσεξε ότι κάθε φορά που έβλεπες τη σκιά της Γης στη Σελήνη ήταν κυκλική, και το μόνο σχήμα που δημιουργεί σταθερά κυκλική σκιά είναι μια σφαίρα, όπερ έδει δείξαι η Γη είναι στρογγυλή. Αλλά κανείς δε γνώριζε πόσο μεγάλη ήταν μέχρι να λάβει ο Ερατοσθένης την επιστολή με αυτό το γεγονός. Έτσι κατάλαβε ότι ο ήλιος βρισκόταν ακριβώς πάνω από την πόλη Συήνη, επειδή κοιτάζοντας μέσα στο πηγάδι, ήταν μια ευθεία γραμμή εντελώς κατακόρυφη, που περνούσε πάνω απ' το κεφάλι του ανθρώπου μέχρι τον ήλιο. Ο Ερατοσθένης γνώριζε ένα άλλο γεγονός. Γνώριζε ότι μια ράβδος καρφωμένη στο έδαφος της Αλεξάνδρειας την ίδια ώρα και την ίδια μέρα, το μεσημέρι, στο ζενίθ του ήλιου, κατά το ηλιοστάσιο, ο ήλιος ρίχνει σκιά που απείχε 7,2 μοίρες από τον κατακόρυφο άξονα. Αν γνωρίζετε την περιφέρεια ενός κύκλου, και καταλαμβάνετε δύο σημεία πάνω της, το μόνο που πρέπει να γνωρίζετε είναι η απόσταση αυτών των δύο σημείων, και μπορείτε να υπολογίσετε κατά προσέγγιση την περιφέρεια. 360 μοίρες διαιρούμενες με 7,2 ισούνται με 50. Ξέρω ότι είναι λίγο στρογγυλός ο αριθμός, και αυτό με κάνει καχύποπτο, αλλά είναι μια καλή ιστορία, και θα συνεχίσουμε μ' αυτήν. Έπρεπε να γνωρίζει την απόσταση μεταξύ Συήνης και Αλεξάνδρειας, κι αυτό είναι χρήσιμο επειδή ο Ερατοσθένης ήταν καλός στη γεωγραφία. Πραγματικά, επινόησε τη λέξη γεωγραφία. (Γέλια) Ο δρόμος μεταξύ Συήνης και Αλεξάνδρειας ήταν δρόμος εμπορίου, και το εμπόριο έπρεπε να ξέρει σε πόσο χρόνο θα έφτανε εκεί. Έπρεπε να γνωρίσει την ακριβή απόσταση, έτσι ήξερε με ακρίβεια ότι η απόσταση ανάμεσα στις δυο πόλεις ήταν 500 μίλια. Πολλαπλασιάστε την επί 50, και έχετε 25.000, που απέχει ένα τοις εκατό από την πραγματική διάμετρο της Γης. Το έκανε αυτό 2.200 χρόνια πριν. Τώρα, ζούμε σ' έναν αιώνα όπου εξαρτήματα μηχανισμών πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων αναζητούν το μποζόνιο Χιγκς. Ανακαλύπτουμε σωματίδια που μπορούν να ταξιδέψουν γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός και όλες αυτές οι ανακαλύψεις έγιναν δυνατές χάρη στην τεχνολογία που αναπτύχθηκε τις τελευταίες δεκαετίες. Αλλά, στο μεγαλύτερο μέρος της ανθρώπινης ιστορίας έπρεπε να ανακαλύψουμε αυτά τα πράγματα χρησιμοποιώντας τα μάτια, τα αυτιά και το μυαλό μας. Ο Αρμάντ Φιζό ήταν ένας εμπειρικός φυσικός στο Παρίσι. Ειδικότητά του ήταν να τελειοποιεί και να επιβεβαιώνει τα συμπεράσματα άλλων ανθρώπων, και αυτό μπορεί να ακούγεται λίγο σαν μειονέκτημα, αλλά είναι πραγματικά η ψυχή της επιστήμης, επειδή δεν υπάρχει γεγονός που να μην μπορεί να επιβεβαιωθεί ανεξάρτητα. Και ήταν εξοικειωμένος με τα πειράματα του Γαλιλαίου προσπαθώντας να προσδιορίσει εάν το φως είχε ή δεν είχε ταχύτητα. Ο Γαλιλαίος λοιπόν είχε βελτιώσει αυτό το πραγματικά θαυμάσιο πείραμα όπου ο ίδιος και ο βοηθός του είχαν μια λάμπα, ο καθένας κρατούσε μια λάμπα. Ο Γαλιλαίος άναβε τη λάμπα του, και ο βοηθός του επίσης. Και συγχρονίστηκαν πολύ καλά. Γνώριζαν ακριβώς το συγχρονισμό τους. Και στάθηκαν στις κορυφές δύο λόφων, σε απόσταση δύο μιλίων, και έκαναν το ίδιο πράγμα, με βάση την υπόθεση του Γαλιλαίου ότι αν το φως είχε παρατηρήσιμη ταχύτητα, θα διέκρινε κάποια καθυστέρηση στο φως που επέστρεφε από τη λάμπα του βοηθού του. Αλλά το φως ήταν πολύ γρήγορο για τον Γαλιλαίο. Βρισκόταν μακριά από πολλές τάξεις μεγέθους όταν υπέθετε ότι το φως είχε χοντρικά 10 φορές την ταχύτητα του ήχου. Ο Φιζό ήταν ενήμερος γι' αυτό το πείραμα. Ζούσε στο Παρίσι και έστησε δύο πειραματικούς σταθμούς, σε απόσταση περίπου πεντέμισι μιλίων, στο Παρίσι. Και έλυσε το πρόβλημα του Γαλιλαίου, και το πέτυχε με ένα σχετικά ασήμαντο κομμάτι του εξοπλισμού. Το έκανε μ' ένα από αυτά. Θα αφήσω το κλίκερ για λίγο επειδή θέλω να απασχολήσω τη σκέψη σας με τούτο. Αυτός είναι ένας οδοντωτός τροχός. Έχει πολλές εγκοπές και πολλά δόντια. Αυτή ήταν η λύση του Φιζό για την εκπομπή διακριτών παλμών φωτός. Έβαλε μια δέσμη πίσω από μια από αυτές τις εγκοπές. Αν στείλω μία δέσμη μέσα από αυτή την εγκοπή σ' έναν καθρέφτη, πέντε μίλια μακριά, η δέσμη αναπηδά στον καθρέφτη και επιστρέφει σε μένα μέσω αυτής της εγκοπής. Αλλά κάτι ενδιαφέρον συμβαίνει καθώς περιστρέφει τον τροχό γρηγορότερα. Παρατηρεί ότι μοιάζει με πόρτα που αρχίζει να κλείνει στη δέσμη φωτός που επιστρέφει στο μάτι του. Γιατί συμβαίνει αυτό; Επειδή ο παλμός του φωτός δεν επιστρέφει μέσω της ίδιας εγκοπής. Πραγματικά χτυπά ένα δόντι. Και περιστρέφει τον τροχό αρκετά γρήγορα και φράζει εντελώς το φως. Και τότε, βασισμένος στην απόσταση των δύο σταθμών, την ταχύτητα του τροχού και τον αριθμό των εγκοπών στον τροχό, υπολογίζει την ταχύτητα του φωτός που απέχει δύο τοις εκατό από την πραγματική τιμή της. Και το έκανε το 1849. Αυτό είναι που με συνεπαίρνει στην επιστήμη. Όποτε δυσκολεύομαι να καταλάβω μια έννοια, πηγαίνω πίσω και ερευνώ τον άνθρωπο που την ανακάλυψε. Κοιτάζω την ιστορία για το πώς έφτασε να την κατανοήσει. Και αυτό που συμβαίνει όταν κοιτάξετε το τι σκέφτονταν οι εφευρέτες όταν έκαναν τις ανακαλύψεις τους, είναι ότι καταλαβαίνετε πως δεν είναι τόσο διαφορετικοί από εμάς. Είμαστε όλοι σάκοι από κρέας και νερό. Όλοι αρχίζουμε με τα ίδια εργαλεία. Μου αρέσει η ιδέα ότι διαφορετικοί επιστημονικοί κλάδοι ονομάζονται πεδία μελέτης. Οι περισσότεροι άνθρωποι θεωρούν την επιστήμη ένα κλειστό, μαύρο κουτί, ενώ πραγματικά είναι ένα ανοιχτό πεδίο. Και είμαστε όλοι εξερευνητές. Οι άνθρωποι που έκαναν αυτές τις ανακαλύψεις σκέφτηκαν λίγο πιο επίπονα σχετικά με αυτό που αναζητούσαν, και ήταν λίγο πιο περίεργοι. Και η περιέργειά τους άλλαξε τον τρόπο που οι άνθρωποι σκέφτονταν τον κόσμο, και αυτό άλλαξε τον κόσμο. Άλλαξαν τον κόσμο, το ίδιο μπορείτε κι εσείς. Σας ευχαριστώ. (Χειροκρότημα)
One of the funny things about owning a brain is that you have no control over the things that it gathers and holds onto, the facts and the stories. And as you get older, it only gets worse. Things stick around for years sometimes before you understand why you're interested in them, before you understand their import to you. Here's three of mine. When Richard Feynman was a young boy in Queens, he went for a walk with his dad and his wagon and a ball. He noticed that when he pulled the wagon, the ball went to the back of the wagon. He asked his dad, "Why does the ball go to the back of the wagon?" And his dad said, "That's inertia." He said, "What's inertia?" And his dad said, "Ah. Inertia is the name that scientists give to the phenomenon of the ball going to the back of the wagon." (Laughter) "But in truth, nobody really knows." Feynman went on to earn degrees at MIT, Princeton, he solved the Challenger disaster, he ended up winning the Nobel Prize in Physics for his Feynman diagrams, describing the movement of subatomic particles. And he credits that conversation with his father as giving him a sense that the simplest questions could carry you out to the edge of human knowledge, and that that's where he wanted to play. And play he did. Eratosthenes was the third librarian at the great Library of Alexandria, and he made many contributions to science. But the one he is most remembered for began in a letter that he received as the librarian, from the town of Swenet, which was south of Alexandria. The letter included this fact that stuck in Eratosthenes' mind, and the fact was that the writer said, at noon on the solstice, when he looked down this deep well, he could see his reflection at the bottom, and he could also see that his head was blocking the sun. I should tell you -- the idea that Christopher Columbus discovered that the world is spherical is total bull. It's not true at all. In fact, everyone who was educated understood that the world was spherical since Aristotle's time. Aristotle had proved it with a simple observation. He noticed that every time you saw the Earth's shadow on the Moon, it was circular, and the only shape that constantly creates a circular shadow is a sphere, Q.E.D. the Earth is round. But nobody knew how big it was until Eratosthenes got this letter with this fact. So he understood that the sun was directly above the city of Swenet, because looking down a well, it was a straight line all the way down the well, right past the guy's head up to the sun. Eratosthenes knew another fact. He knew that a stick stuck in the ground in Alexandria at the same time and the same day, at noon, the sun's zenith, on the solstice, the sun cast a shadow that showed that it was 7.2 degrees off-axis. If you know the circumference of a circle, and you have two points on it, all you need to know is the distance between those two points, and you can extrapolate the circumference. 360 degrees divided by 7.2 equals 50. I know it's a little bit of a round number, and it makes me suspicious of this story too, but it's a good story, so we'll continue with it. He needed to know the distance between Swenet and Alexandria, which is good because Eratosthenes was good at geography. In fact, he invented the word geography. (Laughter) The road between Swenet and Alexandria was a road of commerce, and commerce needed to know how long it took to get there. It needed to know the exact distance, so he knew very precisely that the distance between the two cities was 500 miles. Multiply that times 50, you get 25,000, which is within one percent of the actual diameter of the Earth. He did this 2,200 years ago. Now, we live in an age where multi-billion-dollar pieces of machinery are looking for the Higgs boson. We're discovering particles that may travel faster than the speed of light, and all of these discoveries are made possible by technology that's been developed in the last few decades. But for most of human history, we had to discover these things using our eyes and our ears and our minds. Armand Fizeau was an experimental physicist in Paris. His specialty was actually refining and confirming other people's results, and this might sound like a bit of an also-ran, but in fact, this is the soul of science, because there is no such thing as a fact that cannot be independently corroborated. And he was familiar with Galileo's experiments in trying to determine whether or not light had a speed. Galileo had worked out this really wonderful experiment where he and his assistant had a lamp, each one of them was holding a lamp. Galileo would open his lamp, and his assistant would open his. They got the timing down really good. They just knew their timing. And then they stood at two hilltops, two miles distant, and they did the same thing, on the assumption from Galileo that if light had a discernible speed, he'd notice a delay in the light coming back from his assistant's lamp. But light was too fast for Galileo. He was off by several orders of magnitude when he assumed that light was roughly ten times as fast as the speed of sound. Fizeau was aware of this experiment. He lived in Paris, and he set up two experimental stations, roughly 5.5 miles distant, in Paris. And he solved this problem of Galileo's, and he did it with a really relatively trivial piece of equipment. He did it with one of these. I'm going to put away the clicker for a second because I want to engage your brains in this. So this is a toothed wheel. It's got a bunch of notches and it's got a bunch of teeth. This was Fizeau's solution to sending discrete pulses of light. He put a beam behind one of these notches. If I point a beam through this notch at a mirror, five miles away, that beam is bouncing off the mirror and coming back to me through this notch. But something interesting happens as he spins the wheel faster. He notices that it seems like a door is starting to close on the light beam that's coming back to his eye. Why is that? It's because the pulse of light is not coming back through the same notch. It's actually hitting a tooth. And he spins the wheel fast enough and he fully occludes the light. And then, based on the distance between the two stations and the speed of his wheel and the number of notches in the wheel, he calculates the speed of light to within two percent of its actual value. And he does this in 1849. This is what really gets me going about science. Whenever I'm having trouble understanding a concept, I go back and I research the people that discovered that concept. I look at the story of how they came to understand it. What happens when you look at what the discoverers were thinking about when they made their discoveries, is you understand that they are not so different from us. We are all bags of meat and water. We all start with the same tools. I love the idea that different branches of science are called fields of study. Most people think of science as a closed, black box, when in fact it is an open field. And we are all explorers. The people that made these discoveries just thought a little bit harder about what they were looking at, and they were a little bit more curious. And their curiosity changed the way people thought about the world, and thus it changed the world. They changed the world, and so can you. Thank you. (Applause)