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?
ניסיתי לחשוב, כיצד סינכרון קשור לאושר, ואז עלה בדעתי שמסיבה כלשהי אנחנו נהנים מסינכרון. אנו אוהבים לרקוד ביחד, אנו אוהבים לשיר ביחד. ולכן, אם אתם מסכימים, הייתי רוצה לגייס את עזרתכם לביצוע הניסוי הראשון להיום. הניסוי הוא -- דרך אגב, שמתי לב שכאשר מחאתם כפיים, עשיתם זאת בדרך אמריקאית טיפוסית, דהיינו, הייתם רועשים ובלתי מתואמים. לא הייתם מאורגנים. זה אפילו לא עלה על דעתכם למחוא כפיים בהרמוניה. האם אתם חושבים שתוכלו לעשות זאת? הייתי רוצה לראות אם הקהל הזה יכול -- נכון, לא התאמנתם, ככל שאני יודע -- האם תוכלו לשתף פעולה במחיאות כפיים מסונכרנות?
(Clapping)
(מחיאות כפיים)
Whoa! Now, that's what we call emergent behavior.
זהו! לזה קוראים התנהגות מתפתחת.
(Laughter)
(צחוק)
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.
לא ציפיתי לזה -- כלומר, ציפיתי שתוכלו להסתנכרן, אבל לא חשבתי שתגבירו קצב. זה מעניין.
(Laughter)
(צחוק)
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.
אז מה אנחנו מבינים מזה? קודם כל, ברור שאתם אנשים מבריקים. אולם זה מלא באנשים נבונים, בעלי רגישות גבוהה. יש כאן כמה מוזיקאים מיומנים. האם זה מה שאיפשר לכם להסתנכרן? כעת בואו נשאל ברצינות, מהן הדרישות המינימליות בשביל מה שעשיתם רק עכשיו, בשביל סינכרון ספונטני? האם צריך למשל שתהיו פיקחים כמו שאתם? האם בכלל יש צורך במוח בשביל להסתנכרן? האם צריך להיות בחיים? זו מחשבה מפחידה, נכון? עצמים דוממים שעשויים להסתנכרן בעצמם ספונטנית. אבל זו האמת. למעשה, אנסה להסביר היום שסינכרון הוא אולי אחד מהדחפים הכי נפוצים בטבע, אם לא הכי נפוץ. הוא משתרע מהרמה התת-אטומית ועד למימדים הכי גדולים של היקום. זוהי הנטיה לסדר בטבע הטבועה בו עמוק והמנוגדת למה שלימדו אותנו על אנטרופיה. כלומר, אני לא מתכוון שחוק האנטרופיה הוא לא נכון. אבל קיים כוח מנוגד ביקום, שמאזן -- וזו הנטיה אל עבר סדר ספונטני. זה המוטיב המרכזי שלנו.
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.
כדי להיכנס לזה, אתחיל ברשותכם עם מה שאתם עשויים מייד לחשוב כאשר אני מדבר על סינכרון בטבע, שזו הדוגמא הנהדרת של ציפורים המתקבצות ביחד, או דגים השוחים בנחילי-דגים מאורגנים. אלה לא יצורים נבונים במיוחד, אבל בכל זאת, כפי שניתן לראות, הם מציגים תנועות יפייפיות. זה לקוח מתוכנית של BBC הנקראת "טורפים", ומה שרואים כאן הן דוגמאות של סינכרון הקשור בהגנה. כאשר אתה קטן ופגיע, כמו הזרזירים האלה, או כמו הדגים, זה עוזר ללהקה להימנע מהיתקלות בטורפים, לבלבל את הטורפים. אשתוק לרגע כי זה כל-כך מופלא. במשך תקופה ארוכה, הביולוגים השתוממו על התנהגות זו, והתפלאו כיצד זה אפשרי. אנו רגילים לכוריאוגרפיה המולידה סינכרון. אבל ליצורים הללו אין הדרכה כוריאוגרפית. הם עושים כוריאוגרפיה לעצמם.
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.
ורק לאחרונה המדע מתחיל להבין כיצד זה עובד. אראה לכם מודל ממוחשב שנעשה על-ידי איאן קוזאן, חוקר מאוקספורד, המתאר כיצד פועלים נחילי יצורים. ישנם רק שלושה חוקים פשוטים. הראשון, כל פרט בודד מודע רק לשכניו הקרובים ביותר. השני, לכל פרט יש נטיה להסתדר בשורה. והשלישי, הם כולם נמשכים זה לזה, אבל הם מקפידים לשמור על מרחק קטן. וכאשר מחילים את שלושת החוקים הנ"ל, אוטומטית מתחילים לראות נחילים הנראים דומים מאוד ללהקות דגים או ציפורים. דגים אוהבים להיות קרובים זה לזה, בערך במרחק של אורך גופם. ציפורים מנסות להישאר במרחק שהוא 3-4 פעמים אורך גופן. אבל מלבד הבדלים הללו, החוקים זהים עבור שניהם.
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.
אבל כל זה משתנה כאשר טורף נכנס לתמונה. ישנו חוק רביעי: כאשר טורף מגיע, הסתלק מדרכו. כאן במודל רואים טורף שתוקף. הטרף נע בכיוונים אקראיים, ואז חוק המשיכה מחזירם שוב להיות ביחד, כך שיש התפצלות והתלכדות קבועים. ורואים זאת בטבע. יש לזכור שאף על-פי שנראה כאילו כל פרט פועל על-מנת לשתף פעולה, מה שבאמת מתרחש הוא מין התנהגות דארווינית אנוכית. כל אחד נע עצמאית באופן אקראי כדי לנסות ולהציל את קשקשיו או נוצותיו. דהיינו, מתוך הרצון לשמור על עצמו, כל יצור מציית לחוקים הללו, וזה מוביל למשהו שהוא בטוח עבור כולם ביחד. גם אם זה נראה כאילו שהם חושבים יחד בתור קבוצה, הם לא. אתם אולי שואלים את עצמכם מהו בדיוק היתרון בלהיות בלהקה. אז אתם יכולים לחשוב על כמה כאלה.
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.
אני טוען שאם אתה בלהקה גדולה, הסיכויים להיות ביש-מזל קטנים יותר לעומת אם אתה בקבוצה קטנה. ישנן הרבה עיניים התרות אחר סכנה. ותראו בדוגמא עם הזרזירים, כאשר הבז עומד לתקוף אותם, למעשה אז גלים של פניקה מתפשטים ומשגרים מסרים למרחקים ארוכים. הבה נראה, זה קורה ככל הנראה ממש בסוף - ואולי לא. מידע יכול להישלח למרחק של חצי קילומטר בזמן מאוד קצר, באמצעות מנגנון זה. כן, זה קורה כאן. תראו אם אתם יכולים להבחין בגלים המתפשטים בלהקה. זה יפה. אנחנו מבינים משהו ממה שקורה כאן, דרך המודל הממוחשב. כמו שאמרתי, אלה רק שלושת החוקים ההם, ועוד אחד הקשור לזהירות מפני טורפים.
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?
לא נראה שיש כאן משהו מיסטי בכל זה. אבל אנחנו לא מבינים מה קורה ברמה המתמטית. אני מתמטיקאי. היינו רוצים להיות מסוגלים להבין יותר. כלומר, הראתי לכם מודל ממוחשב, אבל זאת לא הבנה. המודל הממוחשב במובן מסויים הוא רק עוד ניסוי. היינו רוצים לקבל תובנה יותר עמוקה על איך זה עובד ולהבין בדיוק מהיכן הסדר הזה מגיע. כיצד החוקים מולידים את התבניות הללו?
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."
יש מקרה אחד שהתחלנו להבין טוב יותר, וזה המקרה של גחליליות. אם רואים גחליליות בצפון-אמריקה, כמו הרבה דברים מהיבשת הזו, הן נוטות להיות עצמאיות בפעולתן. הן מתעלמות זו מזו. כל אחת מהן פועלת עצמאית, מדליקה ומכבה, מבלי לשים לב לשכנותיה. אבל בדרום-מזרח אסיה -- מקומות כמו תאילנד, מלזיה, בורנאו -- מתקיימת התנהגות שיתופית נהדרת בין גחליליות זיכריות. ניתן לראות זאת בכל לילה לאורך גדות הנהר. העצים, עצי מנגרובה, מלאים בגחליליות המתקשרות באמצעות אור. במיוחד, אלה הזכרים אשר מנצנצים ביחד בתיזמון מדוייק, בסינכרון מושלם, כדי להגביר את המסר לנקבות. והמסר, כפי שאתם ודאי מדמיינים הוא, "בואי לכאן. תזדווגי איתי."
(Music)
(מוזיקה)
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.
מייד אראה לכם הילוך איטי של גחלילית אחת כדי שתקבלו מושג. זוהי תמונה אחת. ואז נדלק ונכבה -- זה אחד חלקי שלושים השניה. ועכשיו תסתכלו על כל גדת הנהר, ותשימו לב עד כמה מדוייק הוא הסינכרון. נדלק, מתחזק, ואז נכבה. האור המאוחד מהחיפושיות הללו -- אלו הן בעצם חיפושיות זעירות -- הוא כה חזק שדייגים בים יכולים להשתמש בו בתור משואת ניווט כדי למצוא את דרכם לנהר המוצא שלהם. זה מדהים. במשך זמן רב לא האמינו, כאשר הנוסעים הראשונים מהמערב, כמו סר פרנסיס דרייק, הגיעו לתאילנד וחזרו עם סיפורים על מופע הראווה המופלא הזה. אף אחד לא האמין להם. לא רואים דבר כזה באירופה או במערב. ובמשך זמן רב, אפילו לאחר שהדבר תועד, זה נחשב למין אשליה אופטית. מאמרים מדעיים פורסמו באומרם שזה בגלל עפעפיים רועדות, או, בגלל הנטיה האנושית לראות תבניות היכן שאין כאלו. אבל אני מקוה שהשתכנעתם, בעזרת סרטון לילי זה, שהם באמת היו מסונכרנים היטב.
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.
טוב, השאלה עכשיו היא, האם צריך להיות בחיים כדי להבחין בסדר ספונטני שכזה? אני כבר רמזתי קודם שהתשובה היא שלילית. אין צורך בלהיות יצור שלם. אפשר להיות פשוט תא בודד. ניקח לדוגמא את תאי קוצב-הלב שלנו. הם משאירים אותנו בחיים. כל פעימת לב שלנו תלויה באזור קריטי זה, הקשר סינוס-פרוזדור, שיש בו כ-10,000 תאים עצמאיים שכל אחד מהם מאותת, יש לו מקצב חשמלי - מתח עולה ויורד -- כדי לשלוח אות לחדרי-הלב כדי שיפעמו. אבל קוצב-הלב אינו תא בודד. העניין הוא שכל 10,000 התאים צריכים להידלק בו-זמנית כדי שקוצב-הלב יפעל כראוי.
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.
איני רוצה שתחשבו שסינכרון הוא תמיד דבר טוב. אם יש התקף נפילה, זה מקרה שבו מיליארדי תאי מוח, או לפחות מיליונים כאלה, פורקים מטען בתיאום פתולוגי. כך שהנטיה לסדר ואחידות אינה תמיד דבר טוב. אין צורך להיות בחיים. אין צורך אפילו להיות תא. אם תסתכלו, לדוגמא, כיצד פועלים לייזרים, זה מצב של סינכרון ברמה האטומית. בלייזר, מה שהופך אור לייזר לכל-כך שונה מהאור שמעל לראשי כאן הוא שהאור כאן הוא בלתי אחיד -- הרבה מיני צבעים ותדירויות, בערך כמו שמחאתם כפיים בהתחלה -- אבל אם הייתם לייזר, היו אלו מחיאות כפיים בעלות מיקצב. זה היה כאילו כל האטומים פועמים ביחד, ופולטים אור בצבע אחד ותדירות אחת.
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.
כעת מגיע השלב המסוכן בהרצאתי, והוא להראות שעצמים דוממים יכולים להסתנכרן. עיצרו את נשימתכם למעני. מה שיש לי כאן הם שני בקבוקי מים ריקים. אני לא קית בארי שעושה קסמים. זה רק בחור מגושם שמשחק עם בקבוקי מים. יש לי כאן מטרונומים. האם אתם יכולים לשמוע? טוב, אז יש לי מטרונום, וזה המטרונום הקטן ביותר -- טוב, אסור לי לעשות פרסומת. בכל אופן, זה המטרונום הקטן ביותר בעולם. כיוונתי אותו למהירות הגבוהה ביותר, וכעת אקח עוד אחד ואכוונו לאותה מהירות. ננסה את זה. אם פשוט אניח אותם על השולחן ביחד, אין שום סיבה שהם יסתנכרנו, והם כנראה לא.
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.
אולי עדיף שתאזינו להם. אעמוד כאן. מה שאני מקוה הוא שהם יתפלגו מכיוון שהתדירויות שלהם אינן זהות לגמרי. נכון? הם היו. הם היו מסונכרנים לזמן מה ואז התפלגו. והסיבה לכך היא שהם לא יכולים לתקשר זה עם זה. אתם עשויים לחשוב שזה רעיון מוזר. כיצד מטרונומים יכולים לתקשר? ובכן, הם יכולים לתקשר באמצעות כוחות מיכניים. לכן אאפשר להם לעשות זאת. אני רוצה למתוח אותו קצת. כיצד הם יכולים לתקשר? אניח אותם על משטח נייד, שזה ה"מדריך ללימודי הסמכה בקורנל." אז זהו זה. הבה נראה אם נוכל לגרום לזה לעבוד. אשתי העירה לי שזה יעבוד יותר טוב אם אניח את שניהם בו-זמנית שאם לא כן, כל זה יתהפך. טוב. הנה זה מתחיל. הבה נראה. אני לא מנסה לרמות -- אפעיל אותם כאשר הם לא מסונכרנים. אפילו זה קשה להשיג.
(Applause)
(מחיאות כפיים)
All right. So before any one goes out of sync, I'll just put those right there.
אז לפני שזה יוצא מהסינכרון, אניח אותם כאן.
(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.
(צחוק) זה עלול להיראות מוזר, אבל לנטיה חודרת-כל זו אל עבר סדר ספונטני יש לפעמים תוצאות בלתי צפויות. והמקרה שהבליט נטיה זו היה מה שקרה בלונדון בשנת 2000. גשר המילניום היה אמור להיות גאוותה של לונדון -- גשר יפייפה חדש להולכי-רגל שהוקם וחצה את נהר התמזה, פעם ראשונה מזה יותר מ-100 שנה בלונדון. היתה תחרות גדולה על מי יתכנן את הגשר, ומי שזכה היתה קבוצה יוצאת-דופן -- למעשה בהתאם לרוח TED -- קבוצתו של ארכיטקט -- אולי אחד שנחשב לארכיטקט הגדול ביותר בבריטניה, לורד נורמן פוסטר -- שעבד עם אמן-פסל, סר אנטוני קארו, וחברת הנדסה, אוו ארופ. וביחד הם השלימו עיצוב המבוסס על חזונו של לורד פוסטר, שהיה -- הוא זכר שכאשר היה ילד הוא קרא ספרי קומיקס של פלאש גורדון, והוא אמר שכאשר פלאש גורדון הגיע לתהום, הוא ירה משהו שהיום ייחשב לחרב של אור.
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.
הוא ירה את חרב האור שלו על-פני התהום, דבר שיצר להב אור, ואז רץ על-גבי להב אור זה. הוא אמר, "זה החזון שאני רוצה להעניק ללונדון. אני רוצה להב אור על-פני נהר התמזה." וכך הם בנו את להב האור, וזו היתה רצועה מאוד דקה של פלדה -- ככל הנראה הגשר התלוי השטוח ביותר והדק ביותר שקיים, עם כבלים הבולטים מהצדדים. אנו רגילים לגשרים תלויים עם כבלים המידלדלים כלפי מטה. כאן הכבלים היו בצידי הגשר, כאילו לקחו רצועת גומי ומתחו אותה ישר על-פני נהר התמזה -- וזה מה שהחזיק את הגשר. כולם היו מאוד נרגשים לנסות את הגשר. ביום הפתיחה, אלפי תושבי לונדון הגיעו ואז קרה משהו. בתוך יומיים הגשר נסגר לציבור. תחילה אראה לכם כמה ראיונות עם אנשים שנכחו על הגשר ביום הפתיחה, אשר יתארו את מה שקרה.
Man: It really started moving sideways and slightly up and down, rather like being on the boat.
גבר: הוא החל להתנועע מצד לצד ומעט למעלה-למטה, משהו כמו להיות על ספינה.
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.
אישה: כן, הרגשתי חוסר יציבות, והיתה גם רוח חזקה, ואני זוכרת שראיתי הרבה דגלים עולים ויורדים בצדדים, כך שניתן בוודאות -- היה משהו שהתרחש מצד לצד, ככה הרגשתי, אולי.
Interviewer: Not up and down? Boy: No.
מראיין: לא למעלה-למטה? נער: לא.
Interviewer: And not forwards and backwards? Boy: No.
מראיין: ולא קדימה-אחורה? נער: לא.
Interviewer: Just sideways. About how much was it moving, do you think?
מראיין: רק מצד לצד. כמה בערך התנועע, לפי דעתך?
Boy: It was about --
נער: בערך --
Interviewer: I mean, that much, or this much?
מראיין: ככה, או ככה?
Boy: About the second one.
נער: כמו זה השני.
Interviewer: This much? Boy: Yeah.
מראיין: ככה? נער: כן.
Man: It was at least six, six to eight inches, I would have thought.
גבר: זה היה לפחות 15, 15 עד 20 ס"מ, הייתי אומר.
Interviewer: Right, so, at least this much? Man: Oh, yes.
מראיין: אז, ככה בערך? גבר: כן.
Woman: I remember wanting to get off.
אישה: אני זוכרת שרציתי לרדת משם.
Interviewer: Oh, did you? Woman: Yeah. It felt odd.
מראיין: וירדת? אישה: כן, הרגשתי מוזר.
Interviewer: So it was enough to be scary? Woman: Yeah, but I thought that was just me.
מראיין: אז זה היה מספיק חזק עד כדי פחד? אישה: כן, אבל חשבתי שזו רק אני.
Interviewer: Ah! Now, tell me why you had to do this?
מראיין: אה! ספר לי מדוע הייתם צריכים לעשות זאת?
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?
נער: היינו צריכים לעשות זאת כדי לשמור על שיווי-משקל שאם לא כן, היינו נופלים ימינה או שמאלה, כ-45 מעלות. מראיין: עכשיו רק תראה לי כיצד אתה הולך רגיל. טוב. ועכשיו תראה לי כיצד הלכת כאשר הגשר החל להתנועע. אז היית צריך להזיז בכוונה את רגליך מצד לצד -- אה, ובצעדים קטנים?
Man: That's right. And it seemed obvious to me that it was probably the number of people on it.
גבר: נכון. וזה נראה לי ברור מאליו שזה קשור למספר האנשים שעל הגשר.
Interviewer: Were they deliberately walking in step, or anything like that?
מראיין: האם הם הלכו בקצב בכוונה, או משהו כזה?
Man: No, they just had to conform to the movement of the bridge.
גבר: לא, הם פשוט היו צריכים להתאים את עצמם לתנועת הגשר.
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.
סטיבן סטרוגאץ: טוב, זה באמת נותן לכם מושג על מה שקרה שם. תחשבו על הגשר כאילו היה משטח זה. תחשבו על אנשים כאילו היו מטרונומים. אולי אתם לא רגילים לחשוב על עצמכם בתור מטרונומים, אבל אחרי הכל, אנחנו כן הולכים כמו -- כלומר, אנחנו מתנדנדים קדימה ואחורה בזמן הליכה. ובמיוחד אם אנחנו מתחילים ללכת כמו האנשים ההם, נכון? הם כולם הפגינו מין הליכה מוזרה כזו של החלקה, שהם אימצו לעצמם ברגע שהגשר החל להתנדנד. עכשיו אראה לכם קטע מצולם של הגשר. אבל גם, לאחר שתראו את הגשר ביום הפתיחה, תראו קטע מעניין על עבודה שנעשתה על-ידי מהנדס גשרים מקיימברידג' ששמו אלן מק'רובי, אשר גילה מה קרה על הגשר, והוא בנה הדמיה של הגשר כדי להסביר בדיוק מה היתה הבעיה. זו היתה מין לולאת משוב חיובית לא מתוכננת בין האופן בו האנשים הלכו והאופן בו הגשר החל להתנועע, ושהמהנדסים כלל לא ידעו עליה. בעצם, האדם הראשון שתראו הוא המהנדס הצעיר שמונה כאחראי לפרוייקט זה.
(Video) Interviewer: Did anyone get hurt? Engineer: No.
(סרטון): מראיין: האם היו נפגעים? מהנדס: לא.
Interviewer: Right. So it was quite small -- Engineer: Yes. Interviewer: -- but real?
מראיין: אז זה היה משהו קטן יחסית -- מהנדס: כן. מראיין: -- אבל אמיתי?
Engineer: Absolutely. Interviewer: You thought, "Oh, bother."
מהנדס: לחלוטין. מראיין: אתה חשבת, "מה לכל הרוחות...".
Engineer: I felt I was disappointed about it.
מהנדס: חשתי אכזבה בקשר זה.
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.
השקענו הרבה זמן על תכנון גשר זה, ניתחנו אותו מכל הכיוונים, בדקנו אותו לפי התקנים -- אפילו לעומסים יותר גדולים מהתקנים -- ואז הוא עשה משהו שלא ידענו עליו. מראיין: לא ציפית לזה. מהנדס: בדיוק.
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.
קריין: הקטע הדרמטי והמזעזע ביותר מראה אזורים שלמים של אנשים - מאות אנשים -- מתנדנדים מצד לצד ביחד, לא רק האחד עם השני, אלא עם הגשר. התנועה המסונכרנת נראית כאחת שמניעה את הגשר. אבל כיצד כל הקהל הפך למסונכרן? האם היה שם משהו מיוחד על גשר המילניום שגרם לתופעה זו? זה היה אמור להיות מוקד החקירה.
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.
מראיין: לפחות הגשר המדומה הושלם ואני יכול לגרום לו להתנודד. עכשיו, אלן, זו אשמתך, נכון? אלן מק'רובי: כן.
Interviewer: You designed this, yes, this simulated bridge, and this, you reckon, mimics the action of the real bridge?
מראיין: אתה תכננת את זה, את הגשר המדומה, וזה, אתה סבור, מדמה התנהגות של גשר אמיתי?
AM: It captures a lot of the physics, yes.
א.מ.: זה אכן מבטא את הפיזיקה שלו ברובה.
Interviewer: Right. So if we get on it, we should be able to wobble it, yes?
מראיין: נכון. אז אם נעלה עליו, נוכל לנענע אותו, כן?
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.
אלן מק'רובי הוא מהנדס גשרים מקיימברידג' שכתב לי, בהציעו שהגשר המדומה צריך להתנודד באותו אופן כמו הגשר האמיתי -- בתנאי שנתלה אותו על מטוטלות שאורכן מתאים בדיוק.
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.
א.מ.: זה שוקל רק כמה טונות, לכן די קל לגרום לו להתנודד. רק בזה שהולכים. מראיין: זה באמת מתנודד עכשיו.
AM: It doesn't have to be a real dangle. Just walk. It starts to go.
א.מ.: זה לא חייב להיות נידנוד מכוון. רק ללכת. זה מתחיל להיווצר.
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.
מראיין: בעצם זה די קשה ללכת. עליך לשים לב היכן אתה מניח את כפות רגליך, מכיוון שאם תטעה, זה יפיל אותך מרגליך.
AM: It certainly affects the way you walk, yes. You can't walk normally on it.
א.מ.: בטוח שזה משפיע על ההליכה. אי-אפשר ללכת עליו רגיל.
Interviewer: No. If you try and put one foot in front of another, it's moving your feet away from under you. AM: Yes.
מראיין: לא. אם מנסים לשים רגל אחת מלפני השניה, זה מסיט את הרגליים מתחתיך. א.מ.: כן.
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.
מראיין: לכן חובה להניח את הרגליים הצידה. אז כבר עכשיו, המערכת המדומה גורמת לי ללכת בדיוק באותו אופן כמו שהנוכחים הלכו על הגשר האמיתי.
AM: ... ice-skating gait. There isn't all this sort of snake way of walking.
א.מ.: ... הליכת החלקה על קרח. אין הליכת-נחש כזו.
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.
מראיין: כדי שהניסוי יהיה יותר משכנע, רציתי קהל משלי כמו שהיה ביום-הפתיחה, צוות בדיקת הקול. ההוראות שהם קיבלו: פשוט תתהלכו רגיל. זה באמת מסקרן מפני שאף אחד מהם אינו מנסה לנענע אותו. הם כולם נתקלים בקושי מסויים ללכת. והדרך היחידה שניתן ללכת בנוחות היא להיכנס לקצב. אבל אז, כמובן, כולם מנענעים את הגשר. אין מה לעשות. אתה נאלץ בגלל תנועת הגשר להיכנס לקצב, ולכן לנענע אותו עוד יותר חזק.
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.
סטיבן סטרוגאץ: טוב, עם הדבר הזה מהמשרד של השר להליכה מצחיקה, אולי עדיף שאסיים. אני רואה שעברתי את הזמן. אבל אני מקוה שכאשר תצאו החוצה תסתכלו על העולם בצורה אחרת, ותראו את כל הסינכרוניזציה המדהימה סביבנו. תודה לכם.
(Applause)
(מחיאות כפיים)