I'm sure that, throughout the 100,000-odd years of our species' existence and even before, our ancestors looked up at the night sky and wondered what stars are -- wondering, therefore, how to explain what they saw in terms of things unseen.
Biztos vagyok benne, hogy fajunk kb. százezer éves létezése alatt, sőt még azelőtt is, őseink az éjszakai égre nézve eltűnődtek: mik a csillagok? Ezért eltűnődtek, hogyan magyarázzák a látottakat a sosem látott dolgok szempontjából.
OK, so, most people only wondered that occasionally, like today, in breaks from whatever normally preoccupied them. But what normally preoccupied them also involved yearning to know. They wished they knew how to prevent their food supply from sometimes failing, and how they could rest when they were tired without risking starvation, be warmer, cooler, safer, in less pain. I bet those prehistoric cave artists would have loved to know how to draw better.
Az emberek zöme csak időnként töprengett ezen, akárcsak manapság, mikor napi teendőik közepette erre időt szakítanak. De napi teendőik is arra sarkallják őket, hogy kielégítsék tudásvágyukat. Szerették volna tudni, hogyan előzzék meg élelmiszerkészletük időszakos kimerülését, és hogyan pihenhetnének, ha fáradtak, az éhenhalás kockázata nélkül; hogyan védjék magukat a hidegtől, hőségtől, veszélyektől és a fájdalmaktól. Lefogadom, hogy a régi barlangrajzolók szerették volna tudni, hogyan rajzolhatnának jobban.
(Laughter)
Életük minden területén ugyanúgy haladást szerettek volna,
In every aspect of their lives, they wished for progress, just as we do. But they failed, almost completely, to make any. They didn't know how to. Discoveries like fire happened so rarely that, from an individual's point of view, the world never improved. Nothing new was learned.
akárcsak mi. De szinte semmit sem sikerült elérniük. Nem ismerték a módját. A tűzhöz hasonló fölfedezések oly ritkák voltak, hogy az egyének szempontjából a világ egyáltalán nem javult. Semmi újat nem tanultak.
The first clue to the origin of starlight happened as recently as 1899: radioactivity. And within 40 years, physicists discovered the whole explanation, expressed, as usual, in elegant symbols. But never mind the symbols. Think how many discoveries they represent. Nuclei and nuclear reactions, of course. But isotopes, particles of electricity, antimatter, neutrinos, the conversion of mass to energy -- that's E=mc2 -- gamma rays, transmutation. That ancient dream that had always eluded the alchemists was achieved through these same theories that explained starlight and other ancient mysteries and new, unexpected phenomena.
A csillagfény eredetével kapcsolatos első ismeret csak 1899-ben jelent meg: a radioaktivitás. 40 év alatt a fizikusok teljes magyarázatot adtak rá, és mint általában, elegáns szimbólumokkal fejezték ki. De ne törődjünk a szimbólumokkal! Inkább gondoljunk arra, mennyi fölfedezésről tanúskodnak. Nyilván atommagokról, magreakciókról. Izotópokról, elektromos töltésű részecskékről, antianyagról, neutrínókról, tömeg–energia-átalakulásról, azaz az E = mc²-ről, gammasugarakról, kémiai elemek transzmutációjáról. Az alkimistákon kifogó régi álom ugyanazon elméleteken át valósult meg, amelyek megmagyarázták a csillagok fényét és más régi rejtelmeket, valamint a váratlan új jelenségeket.
That all that, discovered in 40 years, had not been in the previous hundred thousand was not for lack of thinking about stars and all those other urgent problems they had. They even arrived at answers, such as myths, that dominated their lives, yet bore almost no resemblance to the truth. The tragedy of that protracted stagnation isn't sufficiently recognized, I think. These were people with brains of essentially the same design that eventually did discover all those things. But that ability to make progress remained almost unused, until the event that revolutionized the human condition and changed the universe.
Az utóbbi 40 év fölfedezései nem azért nem születtek meg az előző százezer év alatt, mintha nem gondolkoztak volna eleget a csillagokról és más sürgős gondjukról az emberek. Válaszokhoz is jutottak, pl. hiedelmekhez, amelyek uralták életüket, noha azoknak majdnem semmi közük sem volt a valósághoz. Attól tartok, nem mindenki érti, mennyire tragikus volt ez az elhúzódó tespedtség. Ők ugyanolyan eszes emberek voltak, mint azok, akik végül ezeket a dolgokat fölfedezték. De a fejlesztés képessége majdhogynem kihasználatlan maradt addig az eseményig, amely forradalmasította az emberi sorsot, és megváltoztatta a világmindenséget.
Or so we should hope, because that event was the scientific revolution, ever since which our knowledge of the physical world and of how to adapt it to our wishes has been growing relentlessly. Now, what had changed? What were people now doing for the first time that made that difference between stagnation and rapid, open-ended discovery? How to make that difference is surely the most important universal truth that it's possible to know. And worryingly, there's no consensus about what it is. So, I'll tell you.
Remélhetőleg. Mert az az esemény a tudományos forradalom volt, amelynek beköszöntével tudásunk a fizikai világunkról és arról, hogy igazítsuk a világot minden óhajunkhoz, megállíthatatlanul nő. Mi változott? Mi volt az újdonság abban, mit tettek másként az emberek, amely a tespedtség és a gyors, végeláthatatlan fölfedezések különbségét jelentette? A változás megvalósításának módja biztosan a legfontosabb általános igazság, amelyet ismerhetünk. Sajnos, nincs ebben egységes vélemény. Én majd megmondom.
(Laughter)
De ehhez vissza kell pillantanunk a múltba.
But I'll have to backtrack a little first.
Before the scientific revolution, they believed that everything important, knowable, was already known, enshrined in ancient writings, institutions and in some genuinely useful rules of thumb -- which were, however, entrenched as dogmas, along with many falsehoods. So, they believed that knowledge came from authorities that actually knew very little. And therefore, progress depended on learning how to reject the authority of learned men, the priests, traditions and rulers, which is why the scientific revolution had to have a wider context: the Enlightenment, a revolution in how people sought knowledge,
A tudományos forradalom előtt az emberek azt hitték, hogy minden fontos, megismerhető dolog már ismert, minden a régi írásokba, intézményekbe és egypár igazán hasznos ökölszabályba van foglalva, amelyek viszont dogmaként kövesültek meg sok más valótlansággal együtt. Abban hittek, hogy a tudás tekintélyektől származik, akik tudása viszont erősen korlátozott volt. Ezért a haladás attól függött, megtanulják-e, miként lehet elutasítani művelt emberek, papok, hagyományok és uralkodók tekintélyét. Ezért igényelt a tudományos forradalom szélesebb kontextust:
trying not to rely on authority. "Take no one's word for it." But that can't be what made the difference. Authorities had been rejected before, many times. And that rarely, if ever, caused anything like the scientific revolution. At the time, what they thought distinguished science was a radical idea about things unseen, known as empiricism -- all knowledge derives from the senses. Well, we've seen that that can't be true. It did help by promoting observation and experiment. But, from the outset, it was obvious that there was something horribly wrong with it.
felvilágosodást, forradalmi módszert a tudás keresésében a tekintélyekre való támaszkodás nélkül. "Ne adj senki szavára!" [A Királyi Társaság jelszava] De nem ebből állt a különbség. Régebben is gyakran elutasították a tekintélyeket, ám ez ritkán váltott ki tudományos forradalomfélét –, ha egyáltalán kiváltott. Akkortájt úgy tartották, hogy a kiváló tudomány az addig ismeretlen dolgokról szóló radikális elképzelés, az irányzat empirizmus néven ismert. Eszerint minden tudás az észlelésből ered. De láttuk, hogy ez nem lehet igaz. Bár elősegítette a megfigyelést és a kísérletezést. De már a kezdetektől nyilvánvaló volt, hogy ezzel valami szörnyen nincs rendben.
Knowledge comes from the senses? In what language? Certainly not the language of mathematics, in which, Galileo rightly said, the book of nature is written. Look at the world. You don't see equations carved on the mountainsides. If you did, it would be because people had carved them. By the way, why don't we do that?
A tudás az észlelésből ered? Minek a nyelvén? Biztos nem a matematikáén, amelyen – jól mondta Galilei – a természet könyve meg van írva. Körülnézve nem látnak hegyoldalakba rótt egyenleteket. Ha mégis, csak azért, mert emberek rótták oda. Egyébként, miért nem tesszük?
(Laughter)
What's wrong with us?
Mi nincs rendben velünk?
(Laughter)
(Nevetés)
Empiricism is inadequate because, well, scientific theories explain the seen in terms of the unseen. And the unseen, you have to admit, doesn't come to us through the senses. We don't see those nuclear reactions in stars. We don't see the origin of species. We don't see the curvature of space-time, and other universes. But we know about those things. How?
Az empirizmus alkalmatlan erre, mert a tudományos elméletek a láthatót a láthatatlan szempontjából magyarázzák. A láthatatlant – el kell ismerniük – nem az észlelésen át fogjuk föl. Nem látjuk a csillagokban lejátszódó nukleáris reakciókat. Nem látjuk a fajok eredetét. Nem látjuk a a téridő görbületét és más univerzumokat sem. De ismerjük azokat a dolgokat. Hogyan?
Well, the classic empiricist answer is induction -- the unseen resembles the seen. But it doesn't. You know what the clinching evidence was that space-time is curved? It was a photograph -- not of space-time, but of an eclipse, with a dot there rather than there. And the evidence for evolution? Some rocks and some finches. And parallel universes? Again: dots there rather than there, on a screen. What we see in all these cases bears no resemblance to the reality that we conclude is responsible -- only a long chain of theoretical reasoning and interpretation connects them.
A klasszikus empirista válasz az indukció. A láthatatlan hasonlít a láthatóra. De nem így van. Tudják-e, mi volt a döntő bizonyíték a téridő görbületére? Egy fénykép; nem a téridőről, hanem az egyik napfogyatkozásról, melyen itt, nem pedig ott volt egy pötty. És az evolúció bizonyítéka? Egypár szikla és pintyőke. És a párhuzamos univerzumoké? Megint csak pöttyök a képernyőn itt, és nem ott. Amit látunk ezekben az esetekben, semmiben nem hasonlít a valóságra, feltételezésünk ellenére. Csupán elméleti magyarázatok és értelmezések hosszú sora kapcsolja őket egymáshoz.
"Ah!" say creationists. "So you admit it's all interpretation. No one's ever seen evolution. We see rocks. You have your interpretation. We have ours. Yours comes from guesswork; ours, from the Bible." But what creationist and empiricists both ignore is that, in that sense, no one's ever seen a Bible either, that the eye only detects light, which we don't perceive. Brains only detect nerve impulses. And they don't perceive even those as what they really are, namely electrical crackles. So we perceive nothing as what it really is.
"Óóó!" – mondják a kreacionisták. "Ezzel elismerik, hogy ez mind értelmezés. Senki sem látta még az evolúciót. Sziklákat látunk. Maguknak megvan az értelmezésük, nekünk is a magunké. A maguké feltevésből származik, a miénk a Bibliából." De mind a kreacionisták, mind az empiristák figyelmen kívül hagyják, hogy – ebben az értelemben – a Bibliát sem látta senki, mert szemünk csak észleli a fényt, de nem figyeli meg. Agyunk csak észleli az idegimpulzusokat. Nem annak észleli, amik valójában, nevezetesen elektromos sercegéseknek. Semmit sem a valóságnak megfelelően észlelünk.
Our connection to reality is never just perception. It's always, as Karl Popper put it, theory-laden. Scientific knowledge isn't derived from anything. Like all knowledge, it's conjectural, guesswork, tested by observation, not derived from it. So, were testable conjectures the great innovation that opened the intellectual prison gates? No, contrary to what's usually said, testability is common in myths and all sorts of other irrational modes of thinking. Any crank claiming the sun will go out next Tuesday has got a testable prediction.
Kapcsolatunk a valósággal sosem csupán észlelés. Ahogy Karl Popper mondta, mindig elméletterhelt. A tudományos ismeretek nem származnak bármiből. Mint bármely tudás feltevésen, sejtésen, ellenőrzött megfigyeléseken alapul, de nem belőlük származik. Az ellenőrizhető föltevések vajon oly nagyszerű innovációt jelentettek, hogy megnyitották a szellemi börtön kapuját? Nem; a közhiedelemmel ellentétben az ellenőrizhetőség megszokott dolog a hiedelmekben és a gondolkodás egyéb irracionális formáiban. Bármely félnótás jóslata, aki azt állítja, hogy jövő kedden kialszik a Nap, könnyűszerrel ellenőrizhető.
Consider the ancient Greek myth explaining seasons. Hades, god of the underworld, kidnaps Persephone, the goddess of spring, and negotiates a forced marriage contract, requiring her to return regularly, and lets her go. And each year, she is magically compelled to return. And her mother, Demeter, goddess of the earth, is sad, and makes it cold and barren. That myth is testable. If winter is caused by Demeter's sadness, then it must happen everywhere on earth simultaneously. So if the ancient Greeks had only known that Australia is at its warmest when Demeter is at her saddest ...
Vegyük például az évszakváltozás magyarázatáról szóló ógörög hiedelmet. Hadész, az Alvilág istene elrabolta Perszephonét, a tavasz istennőjét, és házassági szerződés aláírására késztette, eszerint köteles rendszeresen visszatérni hozzá; és csak ez után engedte el. Évről évre mágikus módon visszatér Hádészhoz. Anyja, Démétér, a Föld istennője, elszomorodik, ez a Földön hideget s éhínséget okoz. A hiedelem ellenőrizhető. Ha a telet Démétér szomorúsága okozza, akkor a télnek egyszerre kell bekövetkeznie mindenhol a Földön. Ha az ógörögök tudták volna, hogy Ausztrália épp akkor legmelegebb, mikor Démétér a legszomorúbb,
(Laughter)
megtudták volna, hogy elméletük hamis.
they'd have known that their theory is false.
(Laughter)
So, what was wrong with that myth and with all prescientific thinking? And what, then, made that momentous difference? I think there's one thing you have to care about and that implies testability, the scientific method, the Enlightenment and everything. And here's the crucial thing: there is such a thing as a defect in a story. I don't just mean a logical defect. I mean a bad explanation. What does that mean?
Mi volt a baj azzal a hiedelemmel s a tudomány előtti összes gondolkozással, és miben van a lényegi különbség? Azt hiszem, van valami, ami figyelmet érdemel. Ez pedig az ellenőrizhetőség, a tudományos módszer, a felvilágosodás stb. Ebben van a lényeg. Ez a hiba a történetben. Nem csak logikai hibára gondolok, hanem rossz magyarázatra. Mit jelent ez?
Well, an explanation is an assertion about what's there, unseen, that accounts for what's seen; because the explanatory role of Persephone's marriage contract could be played equally well by infinitely many other ad hoc entities. Why a marriage contract and not any other reason for regular annual action? Here's one: Persephone wasn't released. She escaped, and returns every spring to take revenge on Hades, with her spring powers. She cools his domain with spring air, venting heat up to the surface, creating summer. That accounts for the same phenomena as the original myth. It's equally testable. Yet what it asserts about reality is, in many ways, the opposite. And that's possible because the details of the original myth are unrelated to seasons, except via the myth itself.
A magyarázat valami láthatatlanról szóló megállapítás, és valami láthatóra vonatkozik. Perszephoné házassági szerződésének magyarázó szerepére ugyanilyen eredménnyel végtelen sok más véletlen egyén is alkalmas. Miért épp házassági szerződés és nem más indokolja a rendszeres éves visszatérést? Pl. ez: Perszephonét nem engedik el. Elszökik, de minden tavasszal visszatér, hogy bosszút álljon Hádészen, "tavasz-hatalmával". A tavaszi szellővel lehűti Hadész birodalmát, a felszínre fújja a hőséget, és ezzel nyarat teremt. Az én hiedelmem ugyanúgy megmagyarázza a jelenséget, mint az eredeti hiedelem. Ez a magyarázat is ellenőrizhető. Ám amit a valóságról állít, az sok szempontból pontosan ellentétes. Ez azért lehet, mert az eredeti hiedelem részleteinek csak magának a hiedelemnek révén van közük az évszakokhoz.
This easy variability is the sign of a bad explanation, because, without a functional reason to prefer one of countless variants, advocating one of them in preference to the others is irrational. So, for the essence of what makes the difference to enable progress, seek good explanations, the ones that can't be easily varied, while still explaining the phenomena.
E könnyű változtathatóság a rossz magyarázat jele, mert a számtalan változat egyikének helyeslése, észszerű ok nélküli előnyben részesítése a többivel szemben, észszerűtlen. Az emberiség fejlődését megindító mozzanat lényege a jó magyarázatokban rejlik: a nehezen változtathatókban, amelyek mégis megmagyarázzák a jelenséget.
Now our current explanation of seasons is that the Earth's axis is tilted like that, so each hemisphere tilts towards the sun for half the year, and away for the other half.
Az évszakok elfogadott magyarázata az, hogy a Föd tengelye ilyen ferde, ezért minden félteke fél évig fordul a Nap felé, és a másik félévben elfordul tőle.
[Not to scale!]
Jobb, ha így mutatom. [Nem méretarányos!]
Better put that up.
(Nevetés)
(Laughter)
That's a good explanation: hard to vary, because every detail plays a functional role. For instance, we know, independently of seasons, that surfaces tilted away from radiant heat are heated less, and that a spinning sphere, in space, points in a constant direction. And the tilt also explains the sun's angle of elevation at different times of year, and predicts that the seasons will be out of phase in the two hemispheres. If they'd been observed in phase, the theory would have been refuted. But now, the fact that it's also a good explanation, hard to vary, makes the crucial difference.
E jó magyarázaton nehéz változtatni, mert minden részletnek szerepe van. Az évszakoktól függetlenül pl. tudjuk, hogy a hőforráshoz képest ferde felületek kevésbé melegszenek, és hogy egy térben forgó gömb [tengelyének] iránya állandó. A dőlés megmagyarázza, miért más-más szögben látjuk a Napot az egyes évszakokban, és megmagyarázza azt is, hogy az évszakok az egyes féltekéken miért vannak ellenkező fázisban. Ha az egyes fázisokat megfigyelték volna, megdőlt volna az elméletük. De a tényen és egyben jó magyarázaton nehéz változtatni, mert ez a lényegi különbség.
If the ancient Greeks had found out about seasons in Australia, they could have easily varied their myth to predict that. For instance, when Demeter's upset, she banishes heat from her vicinity into the other hemisphere, where it makes summer. So, being proved wrong by observation and changing their theory accordingly still wouldn't have got the ancient Greeks one jot closer to understanding seasons, because their explanation was bad -- easy to vary. And it's only when an explanation is good that it even matters whether it's testable. If the axis-tilt theory had been refuted, its defenders would have had nowhere to go. No easily implemented change could make that tilt cause the same seasons in both hemispheres.
Ha az ógörögök ismerték volna az ausztráliai évszakváltozást, hiedelmükön egyszerűen változtattak volna, hogy arra is magyarázatul szolgáljon. Mondjuk, ha Démétér bosszús, környezetéből a hőt áttereli a másik féltekére, ahol nyarat okoz. Ezért a megfigyeléssel hamisnak bizonyult és ezért ennek megfelelően módosított elméletük sem juttatta volna az ógörögöket egy jottányival sem közelebb az évszakok megértéséhez, mert a magyarázatuk rossz volt: könnyűszerrel változtatható. Nem elég, hogy a magyarázat jó legyen: ellenőrizhetőnek is kell lennie. Ha a ferdetengely-elmélet megdőlt volna, hívei tanácstalanul megadnák magukat. Semmiféle könnyen bevezetett változás sem teremti meg azt,
The search for hard-to-vary explanations is the origin of all progress.
hogy mindkét féltekén ugyanolyan évszak legyen.
It's the basic regulating principle of the Enlightenment. So, in science, two false approaches blight progress. One's well-known: untestable theories. But the more important one is explanationless theories. Whenever you're told that some existing statistical trend will continue but you aren't given a hard-to-vary account of what causes that trend, you're being told a wizard did it.
Mindenféle haladás eredete a nehezen megváltoztatható magyarázatok kutatásában rejlik. Ez a felvilágosodás alapvető vezérelve. A tudományban két hamis megközelítés hiúsítja meg a haladást. Az egyikük jól ismert: az ellenőrizhetetlen elméletek. Ám fontosabbak a magyarázat nélküli elméletek. Mikor azt hallják, hogy valamely statisztikai trend folytatódik, de nem kapnak arról nehezen változtatható leírást, hogy mi okozza a trendet, ezzel azt mondják, hogy varázslat történt.
When you are told that carrots have human rights because they share half our genes, but not how gene percentages confer rights -- wizard. When someone announces that the nature-nurture debate has been settled because there's evidence that a given percentage of our political opinions are genetically inherited, but they don't explain how genes cause opinions, they've settled nothing. They're saying that our opinions are caused by wizards, and presumably, so are their own.
Mikor azt hallják, hogy a répának emberi jogai vannak, hiszen félig közösek a génjeink, de nem derül ki a gének és a jogok összefüggése, ez porhintés. Mikor valaki kijelenti, hogy a vele született vagy szerzett tulajdonságokról szóló vita el van döntve, mert bizonyíték van rá, hogy politikai véleményünk bizonyos része genetikailag örökletes, de nem magyarázza meg, hogyan formálják a gének a véleményt, ezzel nem mondott semmit, csak azt, hogy véleményünket varázslat okozza, és feltételezhetően az övét is.
(Laughter)
Hogy az igazság a valóságról szóló,
That the truth consists of hard-to-vary assertions about reality is the most important fact about the physical world. It's a fact that is itself unseen, yet impossible to vary.
nehezen megváltoztatható feltételezésekből áll össze, ez a legfontosabb tény a fizikai világunkról. Olyan tény, amely láthatatlan, de mégis lehetetlen változtatni rajta.
Thank you.
Köszönöm.
(Applause)
(Taps)