Ich habe drüber nachgedacht, wie Synchronisation mit Glück verbunden ist, und mir fiel auf, dass wir aus irgendeinem Grunde gern synchron sind. Wir tanzen gern zusammen, wir singen gern zusammen. Bitte haben Sie ein bisschen Geduld, ich möchte Sie gern bei meinem ersten Experiment heute um Hilfe bitten. Und zwar – ich habe übrigens festgestellt, dass Sie beim Applaudieren dies auf typisch nordamerikanische Art taten, Sie waren also laut und unkoordiniert. Unorganisiert. Es kam Ihnen nicht in den Sinn, im Rhythmus zu klatschen. Könnten Sie das vielleicht für mich tun? Ich würde gern sehen, ob dieses Publikum – nein, soweit ich weiß, haben Sie nicht geübt – können Sie es schaffen, synchronisiert zu klatschen?
I was trying to think, how is sync connected to happiness, and it occurred to me that for some reason we take pleasure in synchronizing. We like to dance together, we like singing together. And so, if you'll put up with this, I would like to enlist your help with a first experiment today. The experiment is -- and I notice, by the way, that when you applauded, that you did it in a typical North American way, that is, you were raucous and incoherent. You were not organized. It didn't even occur to you to clap in unison. Do you think you could do it? I would like to see if this audience would -- no, you haven't practiced, as far as I know -- can you get it together to clap in sync?
(Klatschen)
(Clapping)
Wow! Das nenne ich Eigendynamik.
Whoa! Now, that's what we call emergent behavior.
(Lachen)
(Laughter)
Das habe ich gar nicht erwartet, aber – ich hatte Sie schon für synchronfähig gehalten. Ich dachte nur nicht, dass Sie die Frequenz erhöhen würden. Interessant.
So I didn't expect that, but -- I mean, I expected you could synchronize. It didn't occur to me you'd increase your frequency. It's interesting.
(Lachen)
(Laughter)
Was sagt uns das? Zum einen wissen wir jetzt, dass Sie alle brillant sind. Das ist ein Raum voller intelligenter, höchst sensibler Menschen. Einige Musiker sind auch dabei. Ist es das, was Ihnen die Synchronisation ermöglichte? Um die Frage etwas ernster zu stellen, fragen wir uns, was die minimalen Anforderungen für das eben Passierte sind, für spontane Synchronisation. Müssen Sie zum Beispiel so clever sein, wie Sie es sind? Brauchen Sie überhaupt ein Gehirn? Zur Synchronisation, meine ich. Müssen Sie lebendig sein? Das ist doch ein gruseliger Gedanke, oder? Unbewegte Objekte, die sich spontan synchronisieren. Das passiert echt. Ich werde heute erklären, dass Synchronisation wohl einer der, wenn nicht der verbreitetste Trieb in der ganzen Natur ist. Sie reicht von der subatomaren Ebene zu den entferntesten Weiten des Kosmos. Eine tiefe Tendenz zur Ordnung in der Natur steht allem entgegen, was wir über Entropie gelernt haben. Ich möchte damit nicht sagen, dass das Gesetz der Entropie nicht stimmt, es stimmt. Doch es gibt eine ausgleichende Macht im Universum – die Tendenz zur spontanen Ordnung. Und das ist unser Thema.
So what do we make of that? First of all, we know that you're all brilliant. This is a room full of intelligent people, highly sensitive. Some trained musicians out there. Is that what enabled you to synchronize? So to put the question a little more seriously, let's ask ourselves what are the minimum requirements for what you just did, for spontaneous synchronization. Do you need, for instance, to be as smart as you are? Do you even need a brain at all just to synchronize? Do you need to be alive? I mean, that's a spooky thought, right? Inanimate objects that might spontaneously synchronize themselves. It's real. In fact, I'll try to explain today that sync is maybe one of, if not one of the most, perhaps the most pervasive drive in all of nature. It extends from the subatomic scale to the farthest reaches of the cosmos. It's a deep tendency toward order in nature that opposes what we've all been taught about entropy. I mean, I'm not saying the law of entropy is wrong -- it's not. But there is a countervailing force in the universe -- the tendency towards spontaneous order. And so that's our theme.
Um ins Thema zu kommen, fange ich mit etwas an, das Ihnen vielleicht sofort einfällt, wenn Sie jemanden von Synchronität in der Natur sprechen hören, nämlich das wunderbare Beispiel von Vogelschwärmen, oder Fische, die in organisierten Schwärmen schwimmen. Das sind keine besonders intelligenten Wesen. Und doch, wie wir sehen werden, sind sie zu wunderschönem Ballett in der Lage. Das ist aus einer BBC-Show namens "Predators", und wir sehen hier Beispiele von Synchronisation als Verteidigung. Ist man klein und verletzlich wie diese Stare, oder die Fische, dann hilft ein Schwarm, Raubtieren zu entgehen, oder sie zu verwirren. Ich möchte einen Moment ruhig sein, denn es ist wahrhaft atemberaubend. Lange Zeit veblüffte dieses Verhalten Biologen, sie fragten sich, wie es möglich sei. Wir sind so daran gewöhnt, dass Choreographie Synchronität ermöglicht. Diese Wesen hatten keinen Choreographen. Sie choreographieren sich selbst.
Now, to get into that, let me begin with what might have occurred to you immediately when you hear that we're talking about synchrony in nature, which is the glorious example of birds that flock together, or fish swimming in organized schools. So these are not particularly intelligent creatures, and yet, as we'll see, they exhibit beautiful ballets. This is from a BBC show called "Predators," and what we're looking at here are examples of synchrony that have to do with defense. When you're small and vulnerable, like these starlings, or like the fish, it helps to swarm to avoid predators, to confuse predators. Let me be quiet for a second because this is so gorgeous. For a long time, biologists were puzzled by this behavior, wondering how it could be possible. We're so used to choreography giving rise to synchrony. These creatures are not choreographed. They're choreographing themselves.
Und die Wissenschaft findet erst heute heraus, wie das geht. Ich zeige Ihnen ein Computermodell von Iain Couzin, einem Forscher in Oxford, das zeigt, wie Schwärme funktionieren. Es gibt nur drei einfache Regeln. Erstens sind sich alle Individuen nur ihrer nächsten Nachbarn bewusst. Zweitens haben alle Individuen eine Tendenz, sich einzureihen.♫ Drittens ziehen alle einander an, aber sie versuchen, einen kleinen Abstand zu wahren. Und wenn man diese drei Regeln einbaut, sieht man automatisch Schwärme, die sehr nach Fisch- oder Vogelschwärmen aussehen. Fische bleiben also gern nah beieinander, ungefähr eine Körperlänge Abstand. Vögel halten ungefähr drei bis vier Körperlängen Abstand. Aber bis auf diesen Unterschied sind die Regeln für beide gleich.
And only today is science starting to figure out how it works. I'll show you a computer model made by Iain Couzin, a researcher at Oxford, that shows how swarms work. There are just three simple rules. First, all the individuals are only aware of their nearest neighbors. Second, all the individuals have a tendency to line up. And third, they're all attracted to each other, but they try to keep a small distance apart. And when you build those three rules in, automatically you start to see swarms that look very much like fish schools or bird flocks. Now, fish like to stay close together, about a body length apart. Birds try to stay about three or four body lengths apart. But except for that difference, the rules are the same for both.
Das ändert sich alles, wenn ein Raubtier dazukommt. Es gibt eine vierte Regel: Kommt ein Raubtier, geh aus dem Weg. Hier im Modell sehen Sie den Angriff des Raubtiers. Die Beute bewegt sich in zufällige Richtungen, und dann bringt sie die Regel der Anziehung wieder zueinander, es ist also ein konstantes Aufteilen und Neuformen. Und das sehen Sie in der Natur. Obwohl es also aussieht, als würde jedes Individuum absichtlich kooperieren, ist es tatsächlich eine Art eigennütziges darwinistisches Verhalten. Jedes spritzt in irgendeine Richtung davon, um Federn oder Schuppen zu retten. Das heißt, das Begehren, sich selbst zu retten, bringt jedes Wesen dazu, diese Regeln zu befolgen, und das führt zu etwas, das sicher für sie alle ist. Es scheint, als denken sie als eine Gruppe, aber sie tun es nicht. Vielleicht fragen Sie sich, was genau der Vorzug eines Schwarms ist. Es gibt mehrere.
Now, all this changes when a predator enters the scene. There's a fourth rule: when a predator's coming, get out of the way. Here on the model you see the predator attacking. The prey move out in random directions, and then the rule of attraction brings them back together again, so there's this constant splitting and reforming. And you see that in nature. Keep in mind that, although it looks as if each individual is acting to cooperate, what's really going on is a kind of selfish Darwinian behavior. Each is scattering away at random to try to save its scales or feathers. That is, out of the desire to save itself, each creature is following these rules, and that leads to something that's safe for all of them. Even though it looks like they're thinking as a group, they're not. You might wonder what exactly is the advantage to being in a swarm, so you can think of several.
In einem Schwarm ist die Wahrscheinlichkeit, erwischt zu werden, geringer als in einer kleinen Gruppe. Viele Augen können die Gefahr leichter erkennen. Und in dem Beispiel mit den Staren, den Vögeln, werden Sie sehen, dass kurz vor dem Angriff dieses Wanderfalken sich Wellen der Panik ausbreiten, und Botschaften über große Entfernungen verteilen. Sie sehen – schauen wir mal, ob es am Ende zu sehen ist – vielleicht auch nicht. Informationen können mit diesem Mechanismus in kürzester Zeit über mehr als einen halben Kilometer gesendet werden. Ja, hier passiert's. Können Sie sehen, wie sich die Wellen durch den Schwarm bewegen? Es ist wunderschön. Wir verstehen durch das Computermodell mehr oder weniger, was dabei passiert. Wie gesagt, es sind nur diese drei einfachen Regeln, und die zur Ausschau nach Räubern.
As I say, if you're in a swarm, your odds of being the unlucky one are reduced as compared to a small group. There are many eyes to spot danger. And you'll see in the example with the starlings, with the birds, when this peregrine hawk is about to attack them, that actually waves of panic can propagate, sending messages over great distances. You'll see -- let's see, it's coming up possibly at the very end -- maybe not. Information can be sent over half a kilometer away in a very short time through this mechanism. Yes, it's happening here. See if you can see those waves propagating through the swarm. It's beautiful. The birds are, we sort of understand, we think, from that computer model, what's going on. As I say, it's just those three simple rules, plus the one about watch out for predators.
Dahinter scheint nichts Geheimnisvolles zu stecken. Wir verstehen es jedoch auf mathematischer Ebene nicht ganz. Ich bin Mathematiker. Wir möchten dies gern besser verstehen. Ich habe Ihnen ja das Computermodell gezeigt, aber ein Computer versteht nicht. Ein Computer ist im Prinzip auch so eine Art Experiment. Wir würden die Funktionsweise wirklich gern besser verstehen, und na ja, genau verstehen, was diese Organisation verursacht. Wie führen die Regeln zu solchen Mustern?
There doesn't seem to be anything mystical about this. We don't, however, really understand at a mathematical level. I'm a mathematician. We would like to be able to understand better. I mean, I showed you a computer model, but a computer is not understanding. A computer is, in a way, just another experiment. We would really like to have a deeper insight into how this works and to understand, you know, exactly where this organization comes from. How do the rules give rise to the patterns?
In einem Fall verstehen wir die Situation ein bisschen besser, und zwar im Fall der Glühwürmchen. Wenn Sie in Nordamerika Glühwürmchen sehen, dann sind die wie so viele Dinge in den USA unabhängig voneinander aktiv. Sie ignorieren einander. Ein jedes leuchtet so vor sich hin, kümmert sich nicht um seine Nachbarn. Aber in Südostasien – an Orten wie Thailand, Malaysia oder Borneo – zeigen männliche Glühwürmchen ein wunderschönes kooperatives Verhalten. Sie können es jeden Abend an den Flussufern beobachten. Die Mangroven sind voll von Glühwürmchen, die per Licht kommunizieren. Besonders die Männchen blinken perfekt aufeinander abgestimmt, perfekt synchron, um den Weibchen ihre Botschaft zu vermitteln. Und die Botschaft ist nicht überraschend: "Komm her. Paaren wir uns."
There is one case that we have begun to understand better, and it's the case of fireflies. If you see fireflies in North America, like so many North American sorts of things, they tend to be independent operators. They ignore each other. They each do their own thing, flashing on and off, paying no attention to their neighbors. But in Southeast Asia -- places like Thailand or Malaysia or Borneo -- there's a beautiful cooperative behavior that occurs among male fireflies. You can see it every night along the river banks. The trees, mangrove trees, are filled with fireflies communicating with light. Specifically, it's male fireflies who are all flashing in perfect time together, in perfect synchrony, to reinforce a message to the females. And the message, as you can imagine, is "Come hither. Mate with me."
(Musik)
(Music)
Gleich zeige ich Ihnen die langsame Bewegung eines Glühwurms, so erhalten Sie einen Eindruck. Das ist eine einzige Einstellung. Dann Licht an, Licht aus – das ist ein Dreißigstel einer Sekunde. Und nun schauen Sie sich dieses Flussufer an und die Präzision der Synchronität. Licht an, noch mehr Licht an, dann aus. Das Licht all dieser Käfer – es sind nämlich Käferchen – ist so hell, dass Fischer auf See es als Navigationshilfen nutzen können, um ihren Rückweg zu ihren Heimatflüssen zu finden. Es ist verblüffend. Man glaubte den frühen Reisenden aus dem Westen – wie Sir Francis Drake – lange nicht, wenn sie aus Thailand zurück kamen und von diesem unglaublichen Spektakel berichteten. Niemand glaubte ihnen. In Europa, im Westen können wir so etwas nicht sehen. Und lange Zeit selbst nach der schriftlichen Erfassung wurde es für eine Art optische Täuschung gehalten. Wissenschaftliche Zeitschriften schoben es auf zuckende Augenlider, oder erklärten es mit der Tendenz menschlicher Wesen, Muster dort zu sehen, wo keine bestehen. Aber ich hoffe, Sie sind jetzt dank dieser Nachtaufnahme überzeugt, dass sie wirklich sehr gut synchronisiert sind.
In a second I'm going to show you a slow motion of a single firefly so that you can get a sense. This is a single frame. Then on, and then off -- a 30th of a second, there. And then watch this whole river bank, and watch how precise the synchrony is. On, more on and then off. The combined light from these beetles -- these are actually tiny beetles -- is so bright that fishermen out at sea can use them as navigating beacons to find their way back to their home rivers. It's stunning. For a long time it was not believed when the first Western travelers, like Sir Francis Drake, went to Thailand and came back with tales of this unbelievable spectacle. No one believed them. We don't see anything like this in Europe or in the West. And for a long time, even after it was documented, it was thought to be some kind of optical illusion. Scientific papers were published saying it was twitching eyelids that explained it, or, you know, a human being's tendency to see patterns where there are none. But I hope you've convinced yourself now, with this nighttime video, that they really were very well synchronized.
Die nächste Frage wäre dann also, müssen wir am Leben sein, um diese Art spontaner Ordnung zu schaffen, und ich habe schon angedeutet, dass die Antwort "Nein" ist. Nun, Sie müssen kein komplettes Wesen sein. Es reicht, wenn Sie eine einzelne Zelle sind. Nehmen wir etwa die Schrittmacherzellen in Ihren Herzen in diesem Moment. Sie halten Sie am Leben. Jeder Ihrer Herzschläge hängt von dieser kritischen Region ab, dem Sinusknoten, der über um die 10.000 unabhängige Zellen verfügt, von denen jede piept, einen elektronischen Rhythmus hat – eine hohe Spannung, eine niedrige – um den Ventrikeln ein Signal zum Pumpen zu schicken. Ihr Schrittmacher ist aber keine einzelne Zelle. Er ist eine Demokratie von 10.000 Zellen, die ein gemeinsames Signal senden, damit der Schrittmacher richtig funktioniert.
Okay, well, the issue then is, do we need to be alive to see this kind of spontaneous order, and I've already hinted that the answer is no. Well, you don't have to be a whole creature. You can even be just a single cell. Like, take, for instance, your pacemaker cells in your heart right now. They're keeping you alive. Every beat of your heart depends on this crucial region, the sinoatrial node, which has about 10,000 independent cells that would each beep, have an electrical rhythm -- a voltage up and down -- to send a signal to the ventricles to pump. Now, your pacemaker is not a single cell. It's this democracy of 10,000 cells that all have to fire in unison for the pacemaker to work correctly.
Ich möchte nicht den Eindruck erwecken, dass Synchronität immer gut ist. Bei Epilepsie gibt es Milliarden von Gehirnzellen, oder zumindest Millionen, die sich in einem krankhaften Konzert entladen. Diese Tendenz zur Ordnung ist also nicht immer eine gute Sache. Sie müssen nicht lebendig sein. Man muss nicht einmal eine einzelne Zelle sein. Schauen Sie sich etwa Laser an, das ist ein Fall von atomarer Synchronität. Was Laserlicht so von dem Licht über meinem Kopf hier unterscheidet, ist, dass dieses Licht inkohärent ist – so viele verschiedene Farben und Frequenzen, ungefähr so, wie Sie am Anfang geklatscht haben – aber wenn Sie ein Laser wären, wäre es rhythmischer Applaus. Alle Atome würden in Einheit pulsieren, Licht einer Farbe, einer Frequenz abgeben.
I don't want to give you the idea that synchrony is always a good idea. If you have epilepsy, there is an instance of billions of brain cells, or at least millions, discharging in pathological concert. So this tendency towards order is not always a good thing. You don't have to be alive. You don't have to be even a single cell. If you look, for instance, at how lasers work, that would be a case of atomic synchrony. In a laser, what makes laser light so different from the light above my head here is that this light is incoherent -- many different colors and different frequencies, sort of like the way you clapped initially -- but if you were a laser, it would be rhythmic applause. It would be all atoms pulsating in unison, emitting light of one color, one frequency.
Nun kommt der riskante Teil meines Vortrags, der zeigen soll, dass leblose Dinge sich synchronisieren können. Halten Sie Ihren Atem für mich an. Hier habe ich zwei leere Wasserflaschen. Das ist nicht Keith Barry bei einem Zaubertrick, sondern ein Tollpatsch, der mit ein paar Wasserflaschen spielt. Ich habe hier ein paar Metronome. Können Sie das hören? Gut, ich habe also ein Metronom, es ist das weltkleinste Metronom, das – nun, keine Werbung. Das ist auf jeden Fall das kleinste Metronom der Welt. Ich habe es auf die schnellste Stufe gestellt, und ich stelle noch eins genauso ein. Zuerst können wir das probieren. Wenn ich sie einfach auf den Tisch stelle, haben sie keinen Grund zu Synchronisieren, also machen sie es wohl nicht.
Now comes the very risky part of my talk, which is to demonstrate that inanimate things can synchronize. Hold your breath for me. What I have here are two empty water bottles. This is not Keith Barry doing a magic trick. This is a klutz just playing with some water bottles. I have some metronomes here. Can you hear that? All right, so, I've got a metronome, and it's the world's smallest metronome, the -- well, I shouldn't advertise. Anyway, so this is the world's smallest metronome. I've set it on the fastest setting, and I'm going to now take another one set to the same setting. We can try this first. If I just put them on the table together, there's no reason for them to synchronize, and they probably won't.
Vielleicht hören Sie ihnen besser zu. Ich warte hier. Ich hoffe darauf, dass sie einfach auseinanderdriften, weil ihre Frequenzen nicht genau gleich sind. Ah. Sie haben es getan. Sie waren eine Weile synchron, drifteten dann aber auseinander. Und der Grund dafür ist, dass sie nicht kommunizieren können. Vielleicht halten Sie das für eine bizarre Idee. Wie können Metronome kommunizieren? Nun, sie können durch mechanische Kräfte kommunizieren. Ich gebe ihnen also eine Chance, dies zu tun. Ich möchte dieses hier auch ein bisschen aufziehen. Wie kommunizieren sie? Ich stelle sie auf eine bewegliche Plattform, und zwar den "Aufbaustudienführer Cornell". Okay? Es geht los. Vielleicht kriegen wir es zum Laufen. Meine Frau sagte mir, dass es besser funktioniert, wenn ich beide zugleich draufstelle, sonst kippt alles um. Okay. Da wären wir. Mal sehen. Okay, ich versuche nicht zu betrügen – ich starte sie asynchron. Ach, selbst das ist schwierig.
Maybe you'd better listen to them. I'll stand here. What I'm hoping is that they might just drift apart because their frequencies aren't perfectly the same. Right? They did. They were in sync for a while, but then they drifted apart. And the reason is that they're not able to communicate. Now, you might think that's a bizarre idea. How can metronomes communicate? Well, they can communicate through mechanical forces. So I'm going to give them a chance to do that. I also want to wind this one up a bit. How can they communicate? I'm going to put them on a movable platform, which is the "Guide to Graduate Study at Cornell." Okay? So here it is. Let's see if we can get this to work. My wife pointed out to me that it will work better if I put both on at the same time because otherwise the whole thing will tip over. All right. So there we go. Let's see. OK, I'm not trying to cheat -- let me start them out of sync. No, hard to even do that.
(Applaus)
(Applause)
Gut. Also bevor eins aus dem Takt gerät, stelle ich sie lieber hier hin.
All right. So before any one goes out of sync, I'll just put those right there.
(Lachen) Und das ist jetzt vielleicht ein bisschen verrückt, aber diese weitverbreitete Tendenz zur spontanen Ordnung hat manchmal unerwartete Konsequenzen. Und ein deutliches Beispiel war etwas, das in London im Jahr 2000 passierte. Die Millennium-Bridge sollte der Stolz Londons werden – eine schöne neue Fußgängerbrücke über die Themse, die erste Flussquerung in London seit 100 Jahren. In einem riesigen Wettbewerb suchte man nach einem Design und der siegreiche Vorschlag wurde von einem untypischen Team gemacht – ein Team im Geiste von TED – ein Architekt, vielleicht der größte Architekt im Vereinten Königreich, Lord Norman Foster – der mit einem Künstler, einem Bildhauer, Sir Anthony Caro arbeitete, und einer Baufirma, Ove Arup. Sie schlugen ein auf Lord Fosters Vision basierendes Design vor, und zwar erinnerte er sich daran, als Kind Flash-Gordon-Comics gelesen zu haben, und er sagte, dass, immer wenn Flash Gordon an einen Abgrund kam, er etwas verschoss, das man heute eine Art Lichtschwert nennen würde.
(Laughter) Now, that might seem a bit whimsical, but this pervasiveness of this tendency towards spontaneous order sometimes has unexpected consequences. And a clear case of that, was something that happened in London in the year 2000. The Millennium Bridge was supposed to be the pride of London -- a beautiful new footbridge erected across the Thames, first river crossing in over 100 years in London. There was a big competition for the design of this bridge, and the winning proposal was submitted by an unusual team -- in the TED spirit, actually -- of an architect -- perhaps the greatest architect in the United Kingdom, Lord Norman Foster -- working with an artist, a sculptor, Sir Anthony Caro, and an engineering firm, Ove Arup. And together they submitted a design based on Lord Foster's vision, which was -- he remembered as a kid reading Flash Gordon comic books, and he said that when Flash Gordon would come to an abyss, he would shoot what today would be a kind of a light saber.
Er würde also sein Lichtschwert über den Abgrund schießen, und auf dieser Klinge des Lichts über den Abgrund sausen. Er sagte: "Das ist die Vision, die ich London geben möchte. Ich möchte eine Klinge aus Licht über die Themse." Also bauten sie diese Klinge aus Licht und es ist ein sehr dünnes Stahlband – wahrscheinlich die flachste und dünnste Hängebrücke der Welt, mit Kabeln entlang der Seiten. Sie kennen Hängebrücken mit riesigen von oben herunterhängenden Kabeln. Diese Kabel waren an der Seite der Brücke, so als wenn Sie ein Gummiband über die Themse spannen würden – das hält diese Brücke oben. Alle waren natürlich sehr gespannt, sie auszuprobieren. Zur Eröffnung kamen Tausende von Londonern und etwas geschah. Innerhalb von zwei Tagen musste die Brücke geschlossen werden. Ich möchte Ihnen also zuerst ein paar Interviews mit Leuten zeigen, die zur Eröffnung auf der Brücke waren und beschreiben werden, was passierte.
He would shoot his light saber across the abyss, making a blade of light, and then scamper across on this blade of light. He said, "That's the vision I want to give to London. I want a blade of light across the Thames." So they built the blade of light, and it's a very thin ribbon of steel, the world's -- probably the flattest and thinnest suspension bridge there is, with cables that are out on the side. You're used to suspension bridges with big droopy cables on the top. These cables were on the side of the bridge, like if you took a rubber band and stretched it taut across the Thames -- that's what's holding up this bridge. Now, everyone was very excited to try it out. On opening day, thousands of Londoners came out, and something happened. And within two days the bridge was closed to the public. So I want to first show you some interviews with people who were on the bridge on opening day, who will describe what happened.
Mann: Sie bewegte sich seitwärts und ein bisschen auf und ab, so als wäre man auf einem Boot.
Man: It really started moving sideways and slightly up and down, rather like being on the boat.
Frau: Ja, es fühlte sich instabil an und war sehr windig, und ich kann mich an viele Flaggen an den Seiten erinnern, da schwankte eindeutig was hin und her, so fühlte sich das an.
Woman: Yeah, it felt unstable, and it was very windy, and I remember it had lots of flags up and down the sides, so you could definitely -- there was something going on sideways, it felt, maybe.
Interviewer: Nicht auf und ab? Junge: Nein.
Interviewer: Not up and down? Boy: No.
Interviewer: Und nicht vor und zurück? Junge: Nein.
Interviewer: And not forwards and backwards? Boy: No.
Interviewer: Nur seitwärts. Und wie viel ungefähr bewegte sie sich?
Interviewer: Just sideways. About how much was it moving, do you think?
Junge: So ungefähr –
Boy: It was about --
Interviewer: Eher so viel oder eher so viel?
Interviewer: I mean, that much, or this much?
Junge: Eher das zweitere.
Boy: About the second one.
Interviewer: So viel? Junge: Ja.
Interviewer: This much? Boy: Yeah.
Mann: Es waren mindestens fünfzehn, zwanzig Zentimeter.
Man: It was at least six, six to eight inches, I would have thought.
Interviewer: Also ungefähr so viel? Mann: Oh ja.
Interviewer: Right, so, at least this much? Man: Oh, yes.
Frau: Ich erinnere mich, dass ich runterwollte.
Woman: I remember wanting to get off.
Interviewer: Sie wollten runter? Frau: Ja, es fühlte sich komisch an.
Interviewer: Oh, did you? Woman: Yeah. It felt odd.
Interviewer: Also war es furchterregend? Frau: Ja, aber ich dachte, das sei nur ich.
Interviewer: So it was enough to be scary? Woman: Yeah, but I thought that was just me.
Interviewer: Ah! Sag mir nun bitte, wieso du so machen musstest?
Interviewer: Ah! Now, tell me why you had to do this?
Junge: Wir mussten das tun um das Gleichgewicht zu behalten, denn wenn man das Gleichgewicht nicht hielt, fiel man einfach um, nach links oder nach rechts, um die 45°. Interviewer: Also zeig mir, wie du normal läufst. Okay. Und nun zeig mir wie es war, als die Brücke losging. Okay. Also musste man mit Absicht die Füße nach außen drücken und – oh, und kurze Schritte?
Boy: We had to do this because, to keep in balance because if you didn't keep your balance, then you would just fall over about, like, to the left or right, about 45 degrees. Interviewer: So just show me how you walk normally. Right. And then show me what it was like when the bridge started to go. Right. So you had to deliberately push your feet out sideways and -- oh, and short steps?
Mann: Ja, so. Und ich dachte, das läge an der Anzahl der Leute auf der Brücke.
Man: That's right. And it seemed obvious to me that it was probably the number of people on it.
Interviewer: Liefen die Leute mit Absicht so?
Interviewer: Were they deliberately walking in step, or anything like that?
Mann: Nein, sie mussten sich nur der Bewegung der Brücke anpassen.
Man: No, they just had to conform to the movement of the bridge.
Steven Strogatz: Das gibt Ihnen schon einen Eindruck, was passierte. Die Brücke ist wie diese Plattform. Die Leute darauf sind wie die Metronome. Jetzt hält man sich normalerweise ja nicht für ein Metronom, aber wir laufen alle – wir oszillieren vor und zurück beim Laufen. Und besonders wenn wir so laufen wie diese Leute es taten, nicht wahr? Sie alle zeigen diesen seltsamen Schlittschuhschritt, in den sie verfielen, sobald die Brücke anfing sich zu bewegen. Und jetzt zeige ich Ihnen Videos von der Brücke. Aber nachdem Sie die Brücke zur Eröffnung sehen, zeige ich noch ein Video mit einer Arbeit eines Brückenbauingenieurs in Cambridge namens Allan McRobie, der herausfand, was auf der Brücke passiert war und einen Brückensimulator baute, um das Problem genau zu erklären. Es war eine unerwartete Rückkopplungsschleife zwischen der Gangart der Leute und der Art, wie die Brücke sich bewegte, über die Ingenieure nichts wussten. Die erste Person, die Sie sehen, ist der junge Ingenieur, der mit dem Projekt beauftragt worden war. Gut.
Steven Strogatz: All right, so that already gives you a hint of what happened. Think of the bridge as being like this platform. Think of the people as being like metronomes. Now, you might not be used to thinking of yourself as a metronome, but after all, we do walk like -- I mean, we oscillate back and forth as we walk. And especially if we start to walk like those people did, right? They all showed this strange sort of skating gait that they adopted once the bridge started to move. And so let me show you now the footage of the bridge. But also, after you see the bridge on opening day, you'll see an interesting clip of work done by a bridge engineer at Cambridge named Allan McRobie, who figured out what happened on the bridge, and who built a bridge simulator to explain exactly what the problem was. It was a kind of unintended positive feedback loop between the way the people walked and the way the bridge began to move, that engineers knew nothing about. Actually, I think the first person you'll see is the young engineer who was put in charge of this project. Okay.
(Video) Interviewer: Wurde jemand verletzt? Ingenieur: Nein.
(Video) Interviewer: Did anyone get hurt? Engineer: No.
Interviewer: Gut. Also war es recht klein. Ingenieur: Ja. Interviewer: Aber real?
Interviewer: Right. So it was quite small -- Engineer: Yes. Interviewer: -- but real?
Ingenieur: Absolut. Interviewer: Sie dachten bestimmt "Oh, Mist."
Engineer: Absolutely. Interviewer: You thought, "Oh, bother."
Ingenieur: Ich empfand Enttäuschung darüber.
Engineer: I felt I was disappointed about it.
Wir hatten eine Menge Zeit mit dem Design der Brücke verbracht, hatten sie analysiert und auf riesige Lasten geprüft – und hier war etwas, worüber wir nichts wussten. Interviewer: Das Sie nicht erwartet hatten. Ingenieur: Genau.
We'd spent a lot of time designing this bridge, and we'd analyzed it, we'd checked it to codes -- to heavier loads than the codes -- and here it was doing something that we didn't know about. Interviewer: You didn't expect. Engineer: Exactly.
Erzähler: Das dramatischste und schockierendste Video zeigt einen Großteil der Masse – Hunderte von Leuten – die sich anscheinend einheitlich von Seite zu Seite wiegen, nicht miteinander, sondern mit der Brücke. Diese synchronisierte Bewegung schien die Brücke anzutreiben. Aber wie konnte die Masse sich synchronisieren? Gab es etwas besonders an der Millennium Bridge, das dies verursachte? Darauf sollte sich die Untersuchung konzentrieren.
Narrator: The most dramatic and shocking footage shows whole sections of the crowd -- hundreds of people -- apparently rocking from side to side in unison, not only with each other, but with the bridge. This synchronized movement seemed to be driving the bridge. But how could the crowd become synchronized? Was there something special about the Millennium Bridge that caused this effect? This was to be the focus of the investigation.
Interviewer: Endlich ist die Simulation fertig und ich kann sie zum Wackeln bringen. Also, Allan, das war alles Ihre Schuld, oder? Allan McRobie: Ja.
Interviewer: Well, at last the simulated bridge is finished, and I can make it wobble. Now, Allan, this is all your fault, isn't it? Allan McRobie: Yes.
Interviewer: Sie entwarfen diese, ja, diese simulierte Brücke, und die, sagen Sie, verhält sich so wie die richtige Brücke?
Interviewer: You designed this, yes, this simulated bridge, and this, you reckon, mimics the action of the real bridge?
AM: Sie simuliert einen Großteil der Physik, ja.
AM: It captures a lot of the physics, yes.
Interviewer: Okay. Also wenn wir uns draufstellen, können wir darauf wackeln?
Interviewer: Right. So if we get on it, we should be able to wobble it, yes?
Allan McRobie ist ein Brückenbauingenieur aus Cambridge, der mir schrieb, dass ein Brückensimulator genau so wackeln könnte wie die echte Brücke – wenn wir es an Pendeln mit exakt der richtigen Länge aufhingen.
Allan McRobie is a bridge engineer from Cambridge who wrote to me, suggesting that a bridge simulator ought to wobble in the same way as the real bridge -- provided we hung it on pendulums of exactly the right length.
AM: Die hier wiegt nur ein paar Tonnen, sie geht also recht schnell los. Nur indem man drüberläuft. Jetzt hat sie angefangen.
AM: This one's only a couple of tons, so it's fairly easy to get going. Just by walking. Interviewer: Well, it's certainly going now.
AM: Man muss nicht rüberschlendern. Einfach loslaufen und sie fängt an.
AM: It doesn't have to be a real dangle. Just walk. It starts to go.
Interviewer: Es ist richtig schwierig, loszulaufen. Man muss vorsichtig sein, wohin man den Fuß setzt, oder, denn wenn man ihn falsch setzt, wirst du von den Füßen geworfen.
Interviewer: It's actually quite difficult to walk. You have to be careful where you put your feet down, don't you, because if you get it wrong, it just throws you off your feet.
AM: Ja, das Gehen verändert sich schon. Man kann nicht normal darauf laufen.
AM: It certainly affects the way you walk, yes. You can't walk normally on it.
Interviewer: Nein. Wenn man versucht, einen Fuß vor den anderen zu setzen, dann bewegt sie die Füße unter einem weg. AM: Ja.
Interviewer: No. If you try and put one foot in front of another, it's moving your feet away from under you. AM: Yes.
Interviewer: Also muss man die Füße seitlich stellen. Also lässt mich der Simulator schon genau so laufen, wie unsere Zeugen auf der echten Brücke liefen.
Interviewer: So you've got to put your feet out sideways. So already, the simulator is making me walk in exactly the same way as our witnesses walked on the real bridge.
AM: Schlittschuhschritt. Dann gibt es noch diese Schlangenbewegung.
AM: ... ice-skating gait. There isn't all this sort of snake way of walking.
Interviewer: Für ein überzeugenderes Experiment wollte ich meine eigene Masse am Eröffnungstag, das Audioteam. Ihre Anweisung: Lauft ganz normal. Es ist echt faszinierend, denn niemand dieser Leute versucht, sie zu bewegen. Sie haben alle Gehschwierigkeiten. Und die einzige Art, gut voranzukommen, ist dieser Schritt. Aber dann treibt natürlich jeder die Brücke an. Man kann nichts dagegen tun. Die Brückenbewegung erzwingt diesen Schritt, und der führt dazu, dass sie sich weiter bewegt.
Interviewer: For a more convincing experiment, I wanted my own opening-day crowd, the sound check team. Their instructions: just walk normally. It's really intriguing because none of these people is trying to drive it. They're all having some difficulty walking. And the only way you can walk comfortably is by getting in step. But then, of course, everyone is driving the bridge. You can't help it. You're actually forced by the movement of the bridge to get into step, and therefore to drive it to move further.
SS: Mit diesem Beitrag vom Ministry of Silly Walks höre ich besser auf. Ich habe auch überzogen. Aber ich hoffe, dass Sie beim Rausgehen die Welt mit neuen Augen sehen, und diese faszinierende Synchronität um uns sehen. Danke.
SS: All right, well, with that from the Ministry of Silly Walks, maybe I'd better end. I see I've gone over. But I hope that you'll go outside and see the world in a new way, to see all the amazing synchrony around us. Thank you.
(Applaus)
(Applause)