WEBVTT 00:00:00.873 --> 00:00:05.633 Under sent 1800-tal försökte vetenskapsmän lösa ett mysterium. 00:00:06.254 --> 00:00:09.792 De fann att om de hade ett sånt här rör med vakuum i 00:00:09.792 --> 00:00:12.443 och ledde högspänning genom det 00:00:12.443 --> 00:00:14.158 så hände något märkligt. 00:00:24.666 --> 00:00:27.086 De kallade dem för katodstrålar. 00:00:27.531 --> 00:00:30.329 Men frågan var: Vad bestod de av? NOTE Paragraph 00:00:30.858 --> 00:00:34.751 I England genomförde 1800-talsfysikern J J Thompson experiment 00:00:34.755 --> 00:00:39.022 med magneter och elektricitet, så här. 00:00:45.552 --> 00:00:48.218 Han fick en fantastisk uppenbarelse. 00:00:48.956 --> 00:00:52.514 Dessa strålar bestod av negativt laddade partiklar 00:00:52.514 --> 00:00:56.530 som var ungefär 2 000 gånger lättare än väteatomen, 00:00:56.530 --> 00:00:58.339 den minsta sak de kände till. 00:00:58.673 --> 00:01:02.911 Thompson hade upptäckt den första subatomära partikeln, 00:01:02.911 --> 00:01:04.777 som vi nu kallar elektron. NOTE Paragraph 00:01:05.561 --> 00:01:09.418 Då verkade det vara en helt oanvändbar upptäckt. 00:01:09.418 --> 00:01:12.990 Thompson trodde inte att elektronen hade något användningsområde. 00:01:13.653 --> 00:01:17.950 På sitt labb i Cambridge brukade han utbringa en skål: 00:01:17.950 --> 00:01:19.323 "För elektronen. 00:01:19.323 --> 00:01:21.817 Må den aldrig vara till nytta för någon." NOTE Paragraph 00:01:21.817 --> 00:01:23.528 (Skratt) NOTE Paragraph 00:01:24.085 --> 00:01:28.030 Han trodde starkt på att forska av ren nyfikenhet, 00:01:28.030 --> 00:01:31.363 för att få djupare förståelse för världen. 00:01:31.696 --> 00:01:35.704 Det han hittade orsakade en revolution inom vetenskapen. 00:01:35.704 --> 00:01:40.605 Men det orsakade också en andra, oväntad revolution inom teknologin. 00:01:41.582 --> 00:01:45.939 I dag vill jag argumentera för forskning driven av nyfikenhet, 00:01:45.939 --> 00:01:47.375 för utan den 00:01:47.375 --> 00:01:50.199 skulle ingen av teknologierna jag kommer att prata om i dag 00:01:50.199 --> 00:01:51.585 ha varit möjliga. NOTE Paragraph 00:01:52.077 --> 00:01:56.028 Det Thompson hittade har faktiskt förändrat hur vi ser på verkligheten. 00:01:56.028 --> 00:01:59.704 Jag tror att jag står på en scen, 00:01:59.704 --> 00:02:01.768 och ni tror att ni sitter på en stol. 00:02:01.768 --> 00:02:03.792 Men det är bara elektronerna i era kroppar 00:02:03.792 --> 00:02:06.609 som trycker ifrån mot elektronerna i stolen 00:02:06.609 --> 00:02:08.609 och motverkar tyngdkraften. 00:02:09.330 --> 00:02:12.014 Ni rör egentligen inte ens vid stolen. 00:02:12.014 --> 00:02:15.855 Ni svävar en ytterst liten bit ovanför den. 00:02:17.260 --> 00:02:21.085 Men på många sätt har vårt moderna samhälle byggts på denna upptäckt. 00:02:21.085 --> 00:02:23.609 Dessa rör var startskottet för elektroniken. 00:02:23.609 --> 00:02:25.127 Under många år 00:02:25.127 --> 00:02:28.839 hade de flesta av oss faktiskt en sån här, om ni minns, i våra vardagsrum, 00:02:28.863 --> 00:02:30.996 i tv-apparater med bildrör. 00:02:31.895 --> 00:02:34.633 Men hur fattiga skulle våra liv inte vara 00:02:34.633 --> 00:02:38.143 om den enda uppfinningen som föddes ur detta var tv:n? NOTE Paragraph 00:02:38.147 --> 00:02:40.387 (Skratt) NOTE Paragraph 00:02:40.387 --> 00:02:43.093 Tack och lov var det här röret bara början, 00:02:43.093 --> 00:02:45.852 för något annat händer när elektronerna här 00:02:45.852 --> 00:02:48.212 träffar metallbiten inne i röret. 00:02:48.212 --> 00:02:49.362 Låt mig visa er. 00:02:52.599 --> 00:02:53.999 Vi sätter på den här igen. 00:02:55.163 --> 00:02:58.214 När elektronerna tvärnitar inne i metallen 00:02:58.218 --> 00:03:00.417 kastas deras energi ut igen 00:03:00.417 --> 00:03:04.077 i form av ljus med hög energi, som vi kallar röntgenstrålning. NOTE Paragraph 00:03:04.077 --> 00:03:06.697 (Knatter) NOTE Paragraph 00:03:07.793 --> 00:03:08.943 (Knatter) NOTE Paragraph 00:03:09.661 --> 00:03:12.911 Inom 15 år från att elektronerna upptäcktes 00:03:12.911 --> 00:03:17.530 användes röntgenstrålning för att göra bilder av människokroppens insida, 00:03:17.530 --> 00:03:21.822 vilket hjälpte kirurger att rädda soldaters liv 00:03:21.822 --> 00:03:25.698 eftersom kirurgerna kunde hitta bitar av kulor och splitter i soldaternas kroppar. 00:03:26.236 --> 00:03:29.245 Men vi skulle absolut inte ha kunnat komma på den teknologin 00:03:29.245 --> 00:03:32.618 genom att be forskarna bygga bättre kirurgiska undersökningsinstrument. 00:03:33.220 --> 00:03:38.125 Bara forskning som görs av ren nyfikenhet, utan något användningsområde i åtanke, 00:03:38.125 --> 00:03:42.021 kunde ha gett oss upptäckten av elektronen och röntgenstrålning. NOTE Paragraph 00:03:42.990 --> 00:03:48.081 Det här röret slog också upp portarna till vår förståelse av universum 00:03:48.085 --> 00:03:50.303 och till partikelfysiken, 00:03:50.307 --> 00:03:54.860 för det är också den första, väldigt enkla, partikelacceleratorn. 00:03:55.785 --> 00:03:59.983 Jag är acceleratorfysiker, så jag designar partikelacceleratorer 00:03:59.983 --> 00:04:02.493 och jag försöker förstå hur strålar beter sig. 00:04:03.229 --> 00:04:04.973 Mitt fält är lite ovanligt, 00:04:04.977 --> 00:04:08.673 för det rör sig mellan forskning driven av nyfikenhet 00:04:08.673 --> 00:04:11.949 och teknologi med användningsområden i verkligheten. 00:04:12.586 --> 00:04:14.713 Men det är kombinationen av de två sakerna 00:04:14.713 --> 00:04:17.920 som gör mig väldigt entusiastisk över det jag gör. 00:04:18.534 --> 00:04:21.725 Under de senaste 100 åren har det funnits alldeles för många exempel 00:04:21.725 --> 00:04:23.542 för att jag ska kunna berätta om alla. 00:04:23.542 --> 00:04:25.689 Men jag vill dela med mig av ett par stycken. NOTE Paragraph 00:04:25.689 --> 00:04:31.300 År 1928 hittade fysikern Paul Dirac något konstigt i sina ekvationer. 00:04:31.938 --> 00:04:36.367 Han förutsade, enbart baserat på matematisk insikt, 00:04:36.367 --> 00:04:39.161 att det borde finnas en andra sorts materia, 00:04:39.161 --> 00:04:41.363 motsatsen till normal materia, 00:04:41.363 --> 00:04:44.830 som bokstavligen förintar vanlig materia när de kommer i kontakt: 00:04:45.379 --> 00:04:46.529 antimateria. 00:04:47.760 --> 00:04:49.974 Tanken lät löjlig. 00:04:50.427 --> 00:04:52.847 Men inom fyra år hade de hittat den. 00:04:52.847 --> 00:04:55.157 Nuförtiden använder vi den varje dag på sjukhus, 00:04:55.157 --> 00:04:59.946 i positronemissionstomografi, eller PET, som används för att hitta sjukdomar. NOTE Paragraph 00:05:01.655 --> 00:05:03.321 Eller, ta de här röntgenstrålarna. 00:05:03.861 --> 00:05:06.409 Om man kan ge de här elektronerna högre energi, 00:05:06.409 --> 00:05:09.160 ungefär 1 000 gånger högre än i det här röret, 00:05:09.160 --> 00:05:11.985 kan röntgenstrålarna som de producerar 00:05:11.985 --> 00:05:16.588 ge tillräckligt mycket joniserande strålning för att döda mänskliga celler. 00:05:16.588 --> 00:05:20.069 Om man kan forma och rikta de röntgenstrålarna dit man vill, 00:05:20.069 --> 00:05:23.077 då får vi möjlighet att göra något fantastiskt: 00:05:23.077 --> 00:05:26.180 att behandla cancer utan läkemedel eller operation, 00:05:26.180 --> 00:05:28.268 vilket vi kallar strålbehandling. 00:05:28.268 --> 00:05:31.014 I länder som Australien och Storbritannien 00:05:31.014 --> 00:05:35.474 behandlas ungefär hälften av alla cancerpatienter med strålning. 00:05:35.474 --> 00:05:39.513 Elektronacceleratorer är faktiskt standardutrustning 00:05:39.513 --> 00:05:40.803 på de flesta sjukhus. NOTE Paragraph 00:05:41.680 --> 00:05:44.022 Eller, lite mer vardagligt: 00:05:44.022 --> 00:05:46.580 om du har en smartphone eller dator - 00:05:46.580 --> 00:05:50.881 och det här är TEDx, så ni har båda grejerna med er, eller hur? 00:05:51.855 --> 00:05:53.915 I de enheterna 00:05:54.720 --> 00:05:58.980 finns chipp som tillverkas genom att man implanterar enskilda joner i silikon, 00:05:58.980 --> 00:06:01.252 genom en process som kallas jonimplantation. 00:06:01.617 --> 00:06:04.664 Den använder en partikelaccelerator. NOTE Paragraph 00:06:06.546 --> 00:06:10.288 Men utan forskning driven av nyfikenhet 00:06:10.292 --> 00:06:14.071 skulle ingen av de här sakerna finnas. 00:06:15.660 --> 00:06:21.509 Med tiden har vi verkligen lärt oss att utforska inuti atomen. 00:06:21.509 --> 00:06:25.696 För att göra det behövde vi lära oss att utveckla partikelacceleratorer. 00:06:25.696 --> 00:06:29.085 De första vi utvecklade lät oss klyva atomer. 00:06:29.474 --> 00:06:33.000 Sedan kunde vi skapa högre och högre energier; 00:06:33.004 --> 00:06:37.331 vi skapade cirkulära acceleratorer som lät oss fördjupa oss i atomkärnan 00:06:37.331 --> 00:06:40.851 och sedan till och med skapa nya grundämnen. 00:06:41.717 --> 00:06:46.077 Vid det laget utforskade vi inte bara längre inuti atomen. 00:06:46.542 --> 00:06:49.304 Vi hade faktiskt lärt oss att kontrollera dessa partiklar. 00:06:49.304 --> 00:06:51.950 Vi hade lärt oss att interagera med vår värld 00:06:51.950 --> 00:06:56.537 på en skala som är för liten för att se eller ta på för en människa, 00:06:56.537 --> 00:06:58.839 eller ens uppfatta att den finns där. NOTE Paragraph 00:07:00.276 --> 00:07:04.035 Sedan byggde vi större och större acceleratorer, 00:07:04.035 --> 00:07:07.633 eftersom vi var nyfikna på universums natur. 00:07:07.633 --> 00:07:12.307 I takt med att vi tog oss djupare började nya partiklar dyka upp. 00:07:12.823 --> 00:07:15.768 Så småningom kom vi till enorma ringlika maskiner 00:07:15.768 --> 00:07:19.199 som tar två partikelstrålar i olika riktningar, 00:07:19.199 --> 00:07:23.467 trycker ihop dem tunnare än ett hårstrå och slår ihop dem. 00:07:23.476 --> 00:07:26.092 Och sedan, med hjälp av Einsteins E=mc2, 00:07:26.092 --> 00:07:30.276 kan man ta all den energin och konvertera den till ny materia, 00:07:30.276 --> 00:07:35.736 nya partiklar som vi sliter rakt ur tomma intet. NOTE Paragraph 00:07:36.791 --> 00:07:41.223 Nuförtiden finns det ungefär 35 000 acceleratorer i världen, 00:07:41.223 --> 00:07:42.772 om vi inte räknar tv-apparater. 00:07:43.450 --> 00:07:47.010 Inuti var och en av dessa fantastiska maskiner 00:07:47.014 --> 00:07:50.657 finns miljarder pyttesmå partiklar 00:07:50.657 --> 00:07:54.399 som dansar och virvlar i system som är mer komplexa 00:07:54.403 --> 00:07:56.719 än skapandet av en galax. 00:07:56.719 --> 00:08:00.144 Hörni, jag kan inte ens nästan förklara hur fantastiskt det är 00:08:00.144 --> 00:08:01.614 att vi kan göra det här. NOTE Paragraph 00:08:02.125 --> 00:08:04.145 (Skratt) NOTE Paragraph 00:08:04.149 --> 00:08:07.440 (Applåder) NOTE Paragraph 00:08:11.531 --> 00:08:15.616 Så jag vill uppmuntra er att investera er tid och energi 00:08:15.616 --> 00:08:19.386 i människor som utför forskning baserad på nyfikenhet 00:08:19.777 --> 00:08:22.619 Jonathan Swift sade en gång: 00:08:22.623 --> 00:08:25.783 "Vision är konsten att se det osynliga." 00:08:26.300 --> 00:08:29.219 För mer än hundra år sedan gjorde J J Thompson just det, 00:08:29.219 --> 00:08:32.632 när han avtäckte den subatomära världen. NOTE Paragraph 00:08:33.965 --> 00:08:37.592 Nu måste vi investera i forskning driven av nyfikenhet, 00:08:37.592 --> 00:08:40.561 för vi har så många utmaningar framför oss. 00:08:40.561 --> 00:08:42.496 Och vi behöver tålamod; 00:08:42.496 --> 00:08:46.048 vi behöver ge forskarna tiden, utrymmet och medlen 00:08:46.052 --> 00:08:48.362 för att fortsätta sitt sökande, 00:08:48.362 --> 00:08:50.514 för historien visar oss 00:08:50.514 --> 00:08:53.696 att om vi kan vara nyfikna och öppensinnade 00:08:53.696 --> 00:08:56.085 kring forskningens resultat, 00:08:56.085 --> 00:08:58.998 så kommer våra upptäckter förändra världen desto mer. NOTE Paragraph 00:08:59.397 --> 00:09:00.567 Tack. NOTE Paragraph 00:09:00.567 --> 00:09:03.329 (Applåder)