(מוסיקה)
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)
אחד הדברים המצחיקים במוח שלנו הוא שאין לנו שליטה בדברים שהוא אוסף ושומר לתוכו, העובדות והסיפורים. וככל שאתה מזדקן, זה רק הולך ומחמיר. דברים שנשארים למשך שנים לפעמים לפני שאתה מצליח להבין מדוע אתה מתעניין בהם, לפני שאתה מצליח להבין את החשיבות שלהם בשבילך. הנה שלושה סיפורים שכאלה שלי. כשריצ'ארד פיינמן היה נער צעיר בקווינס, הוא יצא להליכה עם אביו והעגלה שלו וכדור. והוא שם לב שכשהוא מושך את העגלה, הכדור מתגלגל לאחוריי העגלה. והוא שאל את אביו, "מדוע הכדור מתגלגל לאחוריי העגלה?" ואביו אמר, "זה אינרציה." הוא אמר, "מה זה אינרציה?" ואביו אמר, "אהה. אינרציה זה שם שמדענים נתנו לתופעה של הכדור מתגלגל לאחוריי העגלה. אבל האמת היא, שאף אחד לא יודע." פיינמן המשיך בחייו וצבר תארים ב - MIT, פרינסטון, הוא פתר את אסון הצ'לנג'ר, הוא סיים בתור זוכה פרס נובל בפיסיקה על דיאגרמות פיינמאן שלו המתארות את התנועה של חלקיקים תת-אטומים. והוא נתן קרדיט לאותה שיחה עם אביו שהעניקה לו תחושה שהשאלות הפשוטות ביותר יכולות לגרור אותך לקצה הידע האנושי, ושזה בדיוק המקום שהוא רצה לשחק בו. והוא אכן שיחק בו. ארטוסתנס היה הספרן השלישי בספרייה הגדולה באלכסנדריה, והוא תרם רבות למדע. אבל האחת שהכי זכורה לו התחילה ממכתב שקיבל בתור ספרן, מהעיר סוונט, שהייתה דרומית לאלכסנדריה. המכתב כלל את העובדה הזו אשר נתקעה במוחו של ארטוסתנס, והעובדה הייתה שהכותב אמר שבצהריים בסוֹלְסְטִיס (נקודת ההיפוך), כאשר הוא הסתכל לתוך באר עמוקה, הוא יכול לראות את ההשתקפות שלו בתחתית, והוא גם יכול לראות שראשו מסתיר את השמש. ראשית עליי לאמר לכם שהרעיון שכריסטופר קולומבוס גילה שהעולם הוא עגול הוא שטויות. זה לא נכון כלל. למעשה, כל בעל השכלה הבין שהעולם הוא עגול מאז זמנו של אריסטו, ואריסטו הוכיח את זה עם הבחנה פשוטה. הוא שם לב שכל פעם שראית את הצל של כדור הארץ על הירח הוא היה מעגלי, והצורה היחידה שבאופן קונסיסטנטי יוצרת צל מעגלי היא ספירה, מש"ל - כדור הארץ עגול. אבל אף אחד לא ידע כמה גדול זה עד שארטוסתנס קיבל את המכתב הזה עם העובדה הזו. אז הוא הבין שהשמש הייתה בדיוק מעל העיר סוונט, כי אם מסתכלים לתוך הבאר, זה היה קו ישר כל הדרך למטה, צמוד לראש של האיש ועולה למעלה לשמש. ארטוסתנס ידע עוד עובדה. הוא ידע שמוט שתקוע באדמה באלכסנדריה בדיוק באותו זמן ובאותו יום, בצהריים, שיא השמש, בזמן נקודת ההיפוך, השמש הטילה צל שהראה 7.2 מעלות מחוץ לציר. עכשיו, אם יודעים את ההיקף של מעגל, ויש לך שתי נקודות עליו, כל שעלייך לדעת הוא את המרחק בין שתי הנקודות האלו, ואתה יכול לבצע אקסטרפולציה להיקף. שלוש מאות שישים מעלות לחלק ל- 7.2 שווים לחמישים. אני יודע שזה נשמע מספר מעוגל, וזה גורם גם לי לחשוד בסיפור, אבל זה סיפור טוב, אז נמשיך איתו. הוא היה צריך לדעת את המרחק בין סוונט לאלכסנדריה, שזה טוב בגלל שארטוסתנס היה טוב בגיאוגרפיה. למעשה, הוא המציא את המילה גיאוגרפיה. הדרך שחיברה בין סוונט לאלכסנדריה הייתה דרך מסחר, והסוחרים היו צריכים לדעת כמה זמן יקח להם להגיע לשם. הוא היה צריך לדעת את המרחק המדויק, אז הוא ידע בדיוק גבוה שהמרחק בין שתי הערים היה בדיוק 500 מייל. נכפיל את זה בחמישים ואתה מקבל 25,000, שזה סטייה של אחוז אחד מקוטר כדור הארץ. הוא עשה זאת לפני 2,200 שנים. היום, אנו חיים בתקופה שבה חלקי מכונות בשווי מאות מיליארדי דולר מחפשות אחר בוזון היגס. אנחנו מגלים חלקיקים שיכולים לנוע מהר יותר ממהירות האור, וכל התגליות הללו אפשריות באמצעות טכנולוגיה שפותחה בעשורים האחרונים. אבל במשך רוב ההיסטוריה האנושית, היינו צריכים לגלות את התגליות הללו באמצעות העיניים והאוזניים שלנו, ובאמצעות מוחנו. ארמאנד פיזהו היה פיסיקאי ניסויי בפריז. ההתמחות שלו הייתה זיקוק ואישוש תוצאות של אנשים אחרים, ואולי זה ישמע תבוסתני, אבל למעשה זו היא הנשמה של המדע, כי אין דבר כזה עובדה שאינה ניתנת לאימות באופן עצמאי. והוא הכיר את ניסוייו של גליליאו בניסיון לקבוע האם לאור יש או אין מהירות. גליליאו בנה ניסוי ממש נפלא שבו לו ולעוזרו היה פנס, כל אחד מהם החזיק פנס. וגליליאו פתח את הפנס, וגם העוזר שלו פתח את הפנס. והם תיזמנו את זה בצורה טובה מאוד. הם פשוט יידעו את התזמון. ואז הם עמדו על שתי גבעות, במרחק שני מייל, והם עשו את אותו דבר, בהנחה של גליליאו שאם לאור הייתה מהירות שניתנת להבחנה, הוא היה שם לב לעיכוב באור ששב מהפנס של עוזרו. אבל האור היה מהיר מידי לגליליאו. הוא טעה בכמה סדרי גודל כאשר הניח שהאור מהיר פי 10 מאשר הקול. פיזהו היה מודע לניסוי הזה. הוא חי בפריז, והוא הקים שתי תחנות ניסוייות, במרחק חמש וחצי מייל לערך זו מזו, בפריז. והוא פתר את הבעיה של גליליאו, והוא עשה זאת עם ציוד מאוד טריוויאלי באופן יחסי. הוא עשה זאת עם אחד מאלה. אני אשים לרגע את הלחצן בצד כי אני רוצה להעסיק את מוחכם בזה. זה הוא גלגל שיניים. יש בו כמה מגרעות ויש בו כמה שיניים. זה היה פתרונו של פיזהו לשלוח פולסים בדידים של אור. הוא שם מאחורי אחת המגרעות קרן אור. אם אני שולח קרן דרך מגרעת אל עבר מראה, במרחק חמש מייל ממני, אותה קרן מוקרנת חזרה מהמראה וחוזרת אליי דרך אותה מגרעת. אבל משהו מעניין קרה ככל שהוא סובב את הגלגל מהר יותר. הוא שם לב שזה נראה כאילו דלת שמתחילה להיסגר על קרן האור המוחזרת אל העין. למה היה זה כך? זה בגלל שפולס האור, אינו חוזר בחזרה אל אותה המגרעת. הוא בעצם פוגע בשן. והוא סובב את הגלגל מהר מספיק והוא חסם באופן מלא את האור. ואז, בהתחשב במרחק בין שתי התחנות והמהירות של הגלגל ומספר המגרעות בגלגל, הוא חישב את מהירות האור בדיוק של שני אחוזים מערכו האמיתי. והוא עשה זאת ב- 1849. זה מה שבאמת ממריץ אותי במדע. תמיד כשיש לי קושי להבין קונספט כלשהוא, אני חוזר אחורה, ואני חוקר את אותם אנשים שגילו את הקונספט הזה. אני בוחן את הסיפור של איך הם גילו אותו. ומה שקורה כשאתה מסתכל על מה שחשבו המגלים כשהם גילו את תגליותיהם, הוא שאתה מבין שהם לא כל כך שונים מאיתנו. אנחנו כולנו שקיות של בשר ומים. כולנו מתחילים עם אותם כלים. אני אוהב את הרעיון שענפים שונים במדע נקראים שדות מחקר. רוב האנשים רואים במדע כסגור, קופסא שחורה, כשלמעשה הוא כמו שדה פתוח. ואנחנו כולנו חוקרים. האנשים שגילו את התגליות הללו רק חשבו קצת יותר חזק על מה שהם ראו, והם היו קצת יותר סקרנים. והסקרנות שלהם שינתה את הדרך שבה אנשים חשבו על העולם, וכך זה שינה את העולם. הם שינו את העולם, וכך גם אתם יכולים. תודה. (מחיאות כפיים)