لدى الناس حاليًا الكثير من المفاهيم الخاطئة حول العِلم... حول كيفية عمله وماهيته. المفهوم الخاطىء الكبير هو أن العلم مجرد كومة ضخمة قديمة من الحقائق. لكن ليس هذا صحيحًا... حتى أنها ليست هدف العلم. يعتبر العِلم عملية استنتاجية. إنه طريقة للتفكير. ويعدُ جمع المعلومات جزءًا منه فقط، ولكنه ليس الهدف. الهدف النهائي من العلم هو فهم الهدف الحقيقي بأفضل طريقة لكيفية معرفتنا، وهي الطريقة التي تعتمدُ على الأدلة.
Now, people have a lot of misconceptions about science -- about how it works and what it is. A big one is that science is just a big old pile of facts. But that's not true -- that's not even the goal of science. Science is a process. It's a way of thinking. Gathering facts is just a piece of it, but it's not the goal. The ultimate goal of science is to understand objective reality the best way we know how, and that's based on evidence.
المشكلة هنا هي أن الناس ترتكبُ الأخطاء. يمكنُ أن ننخدع... نحن جيدون في خداع أنفسنا. وانغماسنا في هذه العملية هو طريقة للحد من تحيزنا. فنوع الايجاز الكثير قد يكون مفيدًا، إليكم كيف يعملُ هذا. إذا أردتم القيام ببعض العِلم، ما تريدون القيام به هو مراقبة شيء ما... لنقل: "لون السماء زرقاء، مهلًا! ونتساءل لماذا؟" أنتم تشكون بلونها. والشيء التالي للقيام به هو إثارة فكرة ما ربما تفسر سؤالكم: الفرضية. حسنًا، أتدرون، لون المحيطات أزرق. ربما تعكس السماء ألوان المحيط. عظيم! لكن عليكم الآن اختبار ذلك وبذلك تتنبأون ما قد يعنيه ذلك. قد يكون تنبؤكم كالتالي: "حسنًا، إذا كانت تعكس السماء لون المحيط، ستكون أكثر زرقة في السواحل مما تكون عليه في أواسط البلاد". حسنًا! هذا عادلٌ بما فيه الكفاية، لكن عليكم فحص ذلك التنبؤ تركبون طائرة، وتغادرون مدينة دنفر في يوم قاتم، تحلقون إلى لوس أنجلوس، تنظرون عاليًا وإذا بالسماء زرقاء رائعة. مرحى! أثبتم فرضيتكم. لكن هل هي زرقاء فعلًا؟ لا. قمتم بمراقبة شيء واحد. عليكم التفكير حول فرضيتكم، فكروا حول كيفية اختبارها وقوموا بعمل أكثر من فرضية واحدة. ربما عليكم الذهاب إلى جهة أخرى من البلاد أو الذهاب في فصلٍ آخر من السنة ورؤية أحوال الطقس عندها. الفكرة الجيدة الأخرى هي الحديث مع الناس الآخرين. لديهم أفكار متباينة وآراء مختلفة، وبإمكانهم مساعدتكم. هذا ما نسميه مراجعة النظراء. وسيوفرُ لكم هذا في الواقع ربما الكثير من الأموال والوقت، بدلًا من السفر من ساحلٍ إلى ساحل للتحقق من أحوال الطقس فقط.
The problem here is that people are flawed. We can be fooled -- we're really good at fooling ourselves. And so baked into this process is a way of minimizing our own bias. So sort of boiled down more than is probably useful, here's how this works. If you want to do some science, what you want to do is you want to observe something ... say, "The sky is blue. Hey, I wonder why?" You question it. The next thing you do is you come up with an idea that may explain it: a hypothesis. Well, you know what? Oceans are blue. Maybe the sky is reflecting the colors from the ocean. Great, but now you have to test it so you predict what that might mean. Your prediction would be, "Well, if the sky is reflecting the ocean color, it will be bluer on the coasts than it will be in the middle of the country." OK, that's fair enough, but you've got to test that prediction so you get on a plane, you leave Denver on a nice gray day, you fly to LA, you look up and the sky is gloriously blue. Hooray, your thesis is proven. But is it really? No. You've made one observation. You need to think about your hypothesis, think about how to test it and do more than just one. Maybe you could go to a different part of the country or a different part of the year and see what the weather's like then. Another good idea is to talk to other people. They have different ideas, different perspectives, and they can help you. This is what we call peer review. And in fact that will probably also save you a lot of money and a lot of time, flying coast-to-coast just to check the weather.
الآن، ماذا يحدثُ لو حققت فرضياتكم عملًا نزيهًا لكن ليس عملًا مثاليًا؟ حسنًا، هذا جيد، لأن ما يمكنكم القيام به، يمكنكم تعديله قليلًا ومن ثم مراجعة العملية بأكملها مجددًا... التوصل إلى تنبؤات واختبارها... ويمكنكم القيام بذلك مرارًا وتكرارًا، وبذلك ستصقلُ وستنطلق الفكرة. وإذا أصبحت جيدة بما فيه الكفاية، ربما تقبلُ من قبل الأوساط العلمية، بشكلٍ مؤقت على الأقل، كتفسير جيد لما يحدث، على الأقل حتى ظهور فكرة أفضل أو ظهور بعض الأدلة المتناقضة.
Now, what happens if your hypothesis does a decent job but not a perfect job? Well, that's OK, because what you can do is you can modify it a little bit and then go through this whole process again -- make predictions, test them -- and as you do that over and over again, you will hone this idea. And if it gets good enough, it may be accepted by the scientific community, at least provisionally, as a good explanation of what's going on, at least until a better idea or some contradictory evidence comes along.
الآن، يسمحُ جزء من هذه العملية لكم بالاعتراف عندما تكونون مخطئين ويمكنُ أن يكون ذلك صعبًا حقًا. لدى العلم مواطن قوته وضعفه وتعتمدُ جميعها على هذا. إحدى نقاط قوة العلم هي أن الناس هم مَن يقومون بإنجاره وأنه يثبتُ نفسه للقيام بعمل جيد. نفهمُ الكون بشكلٍ جيد بسبب العلم. وإحدى نقاط ضعف العلم هي أن الناس هم مَن يقومون بإنجازه، ونحضرُ معنا العديد من العوائق عندما نتفحص الأشياء. نحنُ أنانيون، ونحن عنيدون، نحن مؤمنون بالخرافات... نحنُ قبليون، نحن بشر... كل هذه هي صفات بشرية، والعلماء بشر. وعلينا أن نكون على معرفة أنه عندما ندرسُ العلم وعندما نحاول تطوير أطروحاتنا. لكن جزء من هذا الشيء الكامل، جزء من هذه العملية العِلمية، جزء من هذا المنهج العلمي، يسمحُ لكم بالاعتراف عندما تخطئون. أعلم ذلك، مررتُ بذلك من قبل.
Now, part of this process is admitting when you're wrong. And that can be really, really hard. Science has its strengths and weaknesses and they depend on this. One of the strengths of science is that it's done by people, and it's proven itself to do a really good job. We understand the universe pretty well because of science. One of science's weaknesses is that it's done by people, and we bring a lot of baggage along with us when we investigate things. We are egotistical, we are stubborn, we're superstitious, we're tribal, we're humans -- these are all human traits and scientists are humans. And so we have to be aware of that when we're studying science and when we're trying to develop our theses. But part of this whole thing, part of this scientific process, part of the scientific method, is admitting when you're wrong. I know, I've been there.
قبل سنوات عديدة، كنتُ أعمل على تلسكوب هابل الفضائي وجاءني عالمُ يعملُ معي ببعض البيانات، وقال: "أعتقدُ قد يوجد هناك صورة لكوكبٍ في مدار نجمٍ آخر في هذه البيانات". لم يسبق لنا أن التقطنا أية صورة للكواكب في مدار نجومٍ بعد، إذا كان هذا صحيحًا، بالتالي ستكون الصورة الأولى وسنكون أوائل مَن وجدوها. هذا أمرٌ بالغ الأهمية. كنتُ متحمسًا للغاية، فتعمقتُ في هذه البيانات. قضيتُ وقتًا طويلًا محاولًا العثور فيما إذا كان هذا الشيء كوكبًا أو لا. المشكلة هي أن الكواكب باهتة والنجوم مشرقة، ومحاولة الحصول على تلميح من هذه البيانات كان مثل محاولة سماع همسة في حفل موسيقى الروك الثقيلة... كان الأمر صعبًا في الحقيقة. حاولتُ كل ما أستطيع، لكن بعد شهرٍ من العمل عليها، أدركتُ بأنني لم أستطع القيام بها. كان عليّ الاستسلام. وكان عليّ إبلاغ ذلك لعالِم آخر: "إن البيانات فوضوية للغاية، ولا نستطيع القول فيما إذا كان هذا كوكبًا أو لا". وكان الأمر صعبًا. ومن ثم وصلتنا ملاحظات متابعة من تِلسكوب هابل، وأظهرت بأنه لم يكن كوكبًا. كان خلفية لنجم أو مجرة، أو شيئًا من هذا القبيل.
Many years ago I was working on Hubble Space Telescope, and a scientist I worked with came to me with some data, and he said, "I think there may be a picture of a planet orbiting another star in this data." We had not had any pictures taken of planets orbiting other stars yet, so if this were true, then this would be the first one and we would be the ones who found it. That's a big deal. I was very excited, so I just dug right into this data. I spent a long time trying to figure out if this thing were a planet or not. The problem is planets are faint and stars are bright, so trying to get the signal out of this data was like trying to hear a whisper in a heavy metal concert -- it was really hard. I tried everything I could, but after a month of working on this, I came to a realization ... couldn't do it. I had to give up. And I had to tell this other scientist, "The data's too messy. We can't say whether this is a planet or not." And that was hard. Then later on we got follow-up observations with Hubble, and it showed that it wasn't a planet. It was a background star or galaxy, something like that.
حسنًا، لا أرغبُ في إقحامكم في أمور تقنية، لكنه شيء سيئ.
Well, not to get too technical, but that sucked.
(ضحك)
(Laughter)
لم أكن مسرورًا حول النتيجة. لكنها جزء منها. كان عليكم القول: "انظروا، كما تعلمون، لا نستطيع عمل هذا بالبيانات التي لدينا". وكان عليّ مواجهة الحقيقة أنه حتى بيانات المتابعة أظهرت أننا كنا مخطئون. شعرتُ بالاستياء الشديد. لكن إذا قام العلماء بعملهم بشكل صحيح، أن تكون مخطئًا ليس سيئًا للغاية لان هذا يعني أنه لا يزال هناك المزيد من الأمور... المزيد من الأمور للعثور عليها.
I was really unhappy about this. But that's part of it. You have to say, "Look, you know, we can't do this with the data we have." And then I had to face up to the fact that even the follow-up data showed we were wrong. Emotionally I was pretty unhappy. But if a scientist is doing their job correctly, being wrong is not so bad because that means there's still more stuff out there -- more things to figure out.
لا يحبُ العلماء أن يكونوا مخطئين ولكننا نحبُ الألغاز، والكون هو أكبر لغز بالنسبة إليهم. وفي ضوء ذلك، لو كان لديكم قطعة لا تناسب أي مكان بغض النظر عن كيفية تحريككم لها، لن يساعد إقحامها بقوة. سيحينُ الوقت عندما يتوجبُ عليكم عدم التشبث بأفكاركم إذا أردتم فهم الصورة الأكبر. ثمنُ القيام بالعلم هو الاعتراف عندما تكونوا مخطئين، وأفضل فائدة موجودة هي: المعرفة والفهم. وأستطيعُ إعطاءكم ألف مثال عن ذلك في العلم، ولكن هناك مثالٌ أحبه حقًا. يتعلقُ بعِلم الفلك، وكان السؤال الذي يزعجُ الفلكيين لقرونٍ دون منازع.
Scientists don't love being wrong but we love puzzles, and the universe is the biggest puzzle of them all. Now having said that, if you have a piece and it doesn't fit no matter how you move it, jamming it in harder isn't going to help. There's going to be a time when you have to let go of your idea if you want to understand the bigger picture. The price of doing science is admitting when you're wrong, but the payoff is the best there is: knowledge and understanding. And I can give you a thousand examples of this in science, but there's one I really like. It has to do with astronomy, and it was a question that had been plaguing astronomers literally for centuries.
عندما تنظرون إلى الشمس، تبدو مميزة. إنها ألمع كائن في السماء، لكن دراسة الفضاء والفيزياء والكيمياء والتحريك الحراري لقرون تعلمنا شيئًا مهمًا جدًا حول الشمس. إنها ليست مميزة. إنها مجرد نجم مثل ملايين النجوم الأخرى. لكن يثير ذلك السؤال المثير للاهتمام. لو كانت الشمس نجمًا، ولدى الشمس كواكب، هل لدى هذه النجوم الأخرى كواكب؟ حسنًا، كما قلت بالنسبة إلى إخفاقي بشأن الكوكب الذي كنتُ أبحث عنه، العثور عليهم أمرٌ صعبُ للغاية، لكن يميل العلماء ليكونوا أذكياء جدًا واستخدموا العديد من التقنيات المختلفة وبدأوا في مراقبة النجوم. وعلى مدى العقود بدأوا في العثور على بعض الأمور التي تثير الاهتمام كانوا على حافة الانهيار بما كانوا قادرين على اكتشافه. لكن مرارًا وتكرارًا، أظهرت التجربة أنهم كانوا مخطئين.
When you look at the Sun, it seems special. It is the brightest object in the sky, but having studied astronomy, physics, chemistry, thermodynamics for centuries, we learned something very important about it. It's not that special. It's a star just like millions of other stars. But that raises an interesting question. If the Sun is a star and the Sun has planets, do these other stars have planets? Well, like I said with my own failure in the "planet" I was looking for, finding them is super hard, but scientists tend to be pretty clever people and they used a lot of different techniques and started observing stars. And over the decades they started finding some things that were pretty interesting, right on the thin, hairy edge of what they were able to detect. But time and again, it was shown to be wrong.
وتغير كل شيء في عام 1991. اثنان من علماء الفلك... الكسندر لين... المعذرة، اندروا لين... وماثيو بايلز، أعلنا تصريحًا ضخمًا. وجدا كوكبًا في مدار نجمٍ آخر. ولم يكن مجرد أي نجم، لكنه نجم نابض متغير لمعانه، وهذا هو بقية النجم الذي انفجر في السابق. إنه ينفجرُ إشعاعًا. إنه المكان الأخير في الكون الذي تتوقعون فيه العثور على كوكب، ولكنهم نظروا في هذا النجم النابض اللامع نظرة منهجية للغاية، واكتشفوا قوة جاذبية هذا الكوكب وهو يدور حول النجم النابض اللامع. بدا رائعًا في الواقع. تم العثور على أول كوكب يدور حول نجم آخر... لا تتوقعوا الكثير.
That all changed in 1991. A couple of astronomers -- Alexander Lyne -- Andrew Lyne, pardon me -- and Matthew Bailes, had a huge announcement. They had found a planet orbiting another star. And not just any star, but a pulsar, and this is the remnant of a star that has previously exploded. It's blasting out radiation. This is the last place in the universe you would expect to find a planet, but they had very methodically looked at this pulsar, and they detected the gravitational tug of this planet as it orbited the pulsar. It looked really good. The first planet orbiting another star had been found ... except not so much.
(ضحك)
(Laughter)
في أعقاب إعلانهما، علّق عدة فلكيين آخرين على الإعلان، وعادوا ونظروا في بياناتهم وأدركوا أنهم اقترفوا خطأ محرجًا للغاية. لم يأخذوا في الاعتبار بعض الخصائص الدقيقة لحركة الأرض حول الشمس، التي أثرث على كيفية قياسهم لهذا الكوكب وهو يدور حول النجم النابض. وتبين أنه عندما قاسوها بشكل صحيح، فجأة... اختفى كوكبهم. لم يكن حقيقيًا.
After they made the announcement, a bunch of other astronomers commented on it, and so they went back and looked at their data and realized they had made a very embarrassing mistake. They had not accounted for some very subtle characteristics of the Earth's motion around the Sun, which affected how they measured this planet going around the pulsar. And it turns out that when they did account for it correctly, poof -- their planet disappeared. It wasn't real.
كان لدى أندرو لين مهمة لا يُستهان بها. كان عليه الاعتراف بذلك. ففي عام 1992، في لقاء الجمعية الفلكية الأمريكية الذي هو بمثابة أكثر تجمع للفلكيين على وجه كوكب الارض، وقف وأعلن بأنه ارتكب خطأ وأنه لا وجود لذلك الكوكب. وماذا حدث لاحقًا... أوه! أحب ذلك... كان ما حدث لاحقًا رائعًا! حصل على تصفيق حار. لم يغضب رواد الفضاء منه، ولم يرغبوا في معاقبته. وأثنوا على صدقه ونزاهته. أحب ذلك! ما العلماء إلا بشر.
So Andrew Lyne had a very formidable task. He had to admit this. So in 1992 at the American Astronomical Society meeting, which is one of the largest gatherings of astronomers on the planet, he stood up and announced that he had made a mistake and that the planet did not exist. And what happened next -- oh, I love this -- what happened next was wonderful. He got an ovation. The astronomers weren't angry at him; they didn't want to chastise him. They praised him for his honesty and his integrity. I love that! Scientists are people.
(ضحك)
(Laughter)
ويتقدم بشكل أفضل!
And it gets better!
(ضحك)
(Laughter)
نزل لين عن المنصة. واعتلى المنصة شخص آخر يدعى الكساندر ولشان يحملُ الميكرفون ويقول: "أجل، لم يجد فريق لين كوكب النجم النابض، ولكن لم يجد فريقي كوكبًا واحدًا فقط وإنما كوكبين يدوران حول نجم نابض مختلف. عرفنا بالمشكلة التي كانت لدى لين، فحصناها، ونعم، اكتشافاتنا حقيقية". واتضح أنه كان صائبًا. وفي الحقيقة، بعد بضع أشهر، وجدوا كوكبًا ثالثًا يدور حول هذا النجم النابض وكان أول نظام كواكب خارج المجموعة الشمسية يتم العثور عليها... نسمي عوالم الفضاء... كواكب خارج المجموعة الشمسية. هذا رائع بالنسبة لي.
Lyne steps off the podium. The next guy to come up is a man named Aleksander Wolszczan He takes the microphone and says, "Yeah, so Lyne's team didn't find a pulsar planet, but my team found not just one but two planets orbiting a different pulsar. We knew about the problem that Lyne had, we checked for it, and yeah, ours are real." And it turns out he was right. And in fact, a few months later, they found a third planet orbiting this pulsar and it was the first exoplanet system ever found -- what we call alien worlds -- exoplanets. That to me is just wonderful.
عند تلك المرحلة، فتحت البوابات على مصراعيها. في عام 1995، تم العثور على كوكبٍ حول نجم يشبه الشمس إلى حدٍ كبير، ووجدنا بعدها كوكبًا تلو الآخر. هذه صورة لكوكبٍ حقيقي يدور حول نجمٍ حقيقي. ونواصل الحصول على أفضل من ذلك. بدأنا نجدهم في دلوٍ ممتلىء للغاية. بدأنا نجد الآلاف منهم. بنينا مراصد مراقبة صممت خصيصًا للبحث عنهم. والآن نعرفُ الآلاف منهم. نعرفُ حتى أنظمة كواكب.
At that point the floodgates were opened. In 1995 a planet was found around a star more like the Sun, and then we found another and another. This is an image of an actual planet orbiting an actual star. We kept getting better at it. We started finding them by the bucketload. We started finding thousands of them. We built observatories specifically designed to look for them. And now we know of thousands of them. We even know of planetary systems.
هذه هي بيانات حقيقية متحركة تظهرُ أربعة كواكب تدور حول نجم آخر. هذا رائع! فكروا حوله. بالنسبة إلى تاريخ البشرية جمعاء، يمكنكم عَد جميع الكواكب المعروفة في الكون باستخدام أصابع أياديكم الاثنتين... تسعة... ثمانية! تسعة! ثمانية... ثمانية.
That is actual data, animated, showing four planets orbiting another star. This is incredible. Think about that. For all of human history, you could count all the known planets in the universe on two hands -- nine -- eight? Nine? Eight -- eight.
(ضحك)
(Laughter)
بالتأكيد!
Eh.
(ضحك)
(Laughter)
لكننا نعرفُ الآن أنها في كل مكان. كل نجم... يمكنُ أن ترون لكل نجم في السماء ثلاثة أو خمسة أو عشرة كواكب. السماء مليئة بهم. نعتقد أن الكواكب قد تفوق عدد النجوم في المجرة الفضائية. هذا بيان عميق، وتم صياغته بسبب العِلم. ولم يتم صياغته بسبب العلم ومراصد المراقبة والبيانات فقط، تم صياغته لأن العلماء الذين بنوا مراصد المراقبة، والذين أخذوا البيانات، والذين ارتكبوا الاخطاء واعترفوا بها وسمحوا بالتالي لعلماء آخرين الاعتماد والبناء على أخطائهم واستطاعوا بذلك القيام بما يقومون فيه والعثور على مكاننا في الكون. هكذا تتوصلون إلى الحقيقة. يكونُ العِلم في أفضل حالاته عندما يتحدى ليخدم البشرية.
But now we know they're everywhere. Every star -- for every star you see in the sky there could be three, five, ten planets. The sky is filled with them. We think that planets may outnumber stars in the galaxy. This is a profound statement, and it was made because of science. And it wasn't made just because of science and the observatories and the data; it was made because of the scientists who built the observatories, who took the data, who made the mistakes and admitted them and then let other scientists build on their mistakes so that they could do what they do and figure out where our place is in the universe. That is how you find the truth. Science is at its best when it dares to be human.
شكرًا لكم!
Thank you.
(تصفيق وهتافات)
(Applause and cheers)