1
00:00:00,873 --> 00:00:05,633
Наприкінці 19 століття
вчені намагалися осягти таємницю.

2
00:00:06,254 --> 00:00:09,768
Вони виявили, що якщо взяти
вакуумну трубку, як от ця,

3
00:00:09,792 --> 00:00:12,419
і пропустити крізь неї високу напругу,

4
00:00:12,443 --> 00:00:14,158
відбувається щось дивне.

5
00:00:24,666 --> 00:00:27,086
Вони назвали це катодними променями.

6
00:00:27,531 --> 00:00:30,329
Але поставало питання:
з чого вони складаються?

7
00:00:30,858 --> 00:00:34,731
Англійський фізик XIX століття
Дж. Томсон

8
00:00:34,755 --> 00:00:39,022
проводив експерименти, використовуючи
магніти та струм, подібно до цього.

9
00:00:45,552 --> 00:00:48,218
І він зробив неймовірне відкриття.

10
00:00:48,956 --> 00:00:52,490
Ці промені складалися
з негативно заряджених частинок,

11
00:00:52,514 --> 00:00:56,506
майже в 2 000 разів легших
за атом водню,

12
00:00:56,530 --> 00:00:58,339
найменшу відому тоді частинку.

13
00:00:58,673 --> 00:01:02,887
Так Томсон відкрив
першу субатомну частинку,

14
00:01:02,911 --> 00:01:04,777
яку ми зараз називаємо електроном.

15
00:01:05,561 --> 00:01:09,394
В той час це здавалося
абсолютно непрактичним відкриттям.

16
00:01:09,418 --> 00:01:12,990
Я маю на увазі, Томсон думав, що 
електрони не мали жодного застосування.

17
00:01:13,653 --> 00:01:17,926
У стінах своєї лабораторії в Кембриджі,
він любив проголошувати тост:

18
00:01:17,950 --> 00:01:19,299
«За електрон.

19
00:01:19,323 --> 00:01:21,473
Нехай він ніколи і нікому не знадобиться».

20
00:01:21,497 --> 00:01:23,528
(Сміх)

21
00:01:24,085 --> 00:01:28,006
Він був палким прихильником проведення
досліджень просто з цікавості,

22
00:01:28,030 --> 00:01:31,363
щоб досягти глибшого розуміння світу.

23
00:01:31,696 --> 00:01:35,680
І те, що він відкрив,
зробило революцію в науці,

24
00:01:35,704 --> 00:01:40,605
але також спричинило й іншу,
несподівану революцію в технології.

25
00:01:41,582 --> 00:01:45,915
Сьогодні я хочу підкреслити
значущість цього дослідження,

26
00:01:45,939 --> 00:01:47,375
тому що без нього

27
00:01:47,399 --> 00:01:49,895
жодна з технологій,
про які я сьогодні говоритиму,

28
00:01:49,919 --> 00:01:51,585
не існувала б.

29
00:01:52,077 --> 00:01:56,768
Так, відкриття Томсона насправді
змінило наше уявлення про реальність.

30
00:01:56,792 --> 00:01:59,680
Нариклад, я думаю, що я стою на сцені,

31
00:01:59,704 --> 00:02:01,744
а ви думаєте, що сидите у кріслі.

32
00:02:01,768 --> 00:02:03,792
Але це лише електрони у вашому тілі,

33
00:02:03,816 --> 00:02:06,585
що відштовхуються від електронів крісла,

34
00:02:06,609 --> 00:02:08,609
протилежно до сили тяжіння.

35
00:02:09,330 --> 00:02:11,990
Ви, насправді, навіть не торкаєтесь крісла.

36
00:02:12,014 --> 00:02:15,855
Ви ніби ледь ширяєте над ним.

37
00:02:17,260 --> 00:02:21,061
Відкриття електрона лягло в основу
багатьох звичних для нас речей.

38
00:02:21,085 --> 00:02:23,585
Я маю на увазі, ці трубки
були початком електроніки.

39
00:02:23,609 --> 00:02:25,103
І впродовж багатьох років,

40
00:02:25,127 --> 00:02:28,839
у більшості із нас була подібна трубка,
якщо пам'ятаєте, у вашій вітальні,

41
00:02:28,863 --> 00:02:30,996
у катодно-променевих телевізорах.

42
00:02:31,895 --> 00:02:34,609
Але наскільки біднішим
було б наше життя,

43
00:02:34,633 --> 00:02:36,388
якби єдиним винаходом, створеним

44
00:02:36,388 --> 00:02:38,143
на основі цього, було телебачення?

45
00:02:38,167 --> 00:02:40,363
(Сміх)


46
00:02:40,387 --> 00:02:43,069
На щастя, ця трубка була лише початком,

47
00:02:43,093 --> 00:02:45,828
бо відбувається ще дещо, коли електрони

48
00:02:45,852 --> 00:02:48,188
вдаряють шматок металу
всередині трубки.

49
00:02:48,212 --> 00:02:49,362
Я це продемонструю.


50
00:02:52,599 --> 00:02:53,999
Треба це знову ввімкнути.


51
00:02:55,163 --> 00:02:58,194
Коли електрони тріщать,
зупинившись в металі,

52
00:02:58,218 --> 00:03:00,393
їхня енергія виходить знову

53
00:03:00,417 --> 00:03:04,063
у формі високоенергетичного світла,
відомого як рентгенівські промені.

54
00:03:04,087 --> 00:03:06,697
(Дзижчання)

55
00:03:09,661 --> 00:03:12,887
І через 15 років
після відкриття електрона

56
00:03:12,911 --> 00:03:17,506
за допомогою рентгенівських променів
почали робити знімки тіла зсередини,

57
00:03:17,530 --> 00:03:21,822
що допомагало хірургам
рятувати життя солдатів,

58
00:03:21,846 --> 00:03:25,458
даючи змогу знаходити шматки куль
і осколків всередині їхніх тіл.

59
00:03:26,236 --> 00:03:29,221
Ця технологія ніколи б не була винайдена,

60
00:03:29,245 --> 00:03:32,618
якби вченим поставили завдання
створити кращі хірургічні зонди.

61
00:03:33,220 --> 00:03:38,101
Саме дослідження, засновані на цікавості,
без конкретної мети,

62
00:03:38,125 --> 00:03:42,021
допомогли відкрити електрон
і рентгенівські промені.

63
00:03:42,990 --> 00:03:48,061
Ця трубка також відкрила шлях
до розуміння Всесвіту

64
00:03:48,085 --> 00:03:50,283
і фізики елементарних частинок,

65
00:03:50,307 --> 00:03:54,860
оскільки вона є першим найпростішим 
прискорювачем заряджених частинок.

66
00:03:55,785 --> 00:03:59,959
Як фізик, я займаюся розробкою
прискорювачів заряджених частинок,

67
00:03:59,983 --> 00:04:02,493
і намагаюся з'ясувати,
як поводяться промені.

68
00:04:03,229 --> 00:04:04,953
Ця сфера не зовсім звичайна,

69
00:04:04,977 --> 00:04:08,649
адже у ній сполучаються дослідження,
які керуються суто цікавістю,

70
00:04:08,673 --> 00:04:11,949
та технології, що мають
практичне застосування.

71
00:04:12,586 --> 00:04:14,689
Але саме поєднання цих двох напрямків

72
00:04:14,713 --> 00:04:17,920
і є улюбленою частиною моєї роботи.

73
00:04:18,704 --> 00:04:20,435
Протягом останніх 100 років

74
00:04:20,459 --> 00:04:23,368
було надто багато прикладів,
я не змогла б перелічити їх усі.

75
00:04:23,392 --> 00:04:25,545
Та хочу навести лише декілька.

76
00:04:25,569 --> 00:04:31,300
У 1928 році фізик Поль Дірак зіткнувся
з чимось дивним у своїх рівняннях.

77
00:04:31,938 --> 00:04:36,343
Він передбачив, спираючись тільки
на математичні міркування,

78
00:04:36,367 --> 00:04:39,137
що повинен існувати інший вид речовини,

79
00:04:39,161 --> 00:04:41,339
протилежний до нормальної речовини,

80
00:04:41,363 --> 00:04:44,830
при контакті з яким
відбувається анігіляція

81
00:04:45,379 --> 00:04:46,529
– антиречовина.

82
00:04:47,760 --> 00:04:49,974
Тоді ця ідея здавалася просто смішною.

83
00:04:50,427 --> 00:04:52,823
Та через чотири роки справді
відкрили антиречовину.

84
00:04:52,847 --> 00:04:55,133
Сьогодні вона щодня
використовується в лікарнях,

85
00:04:55,157 --> 00:04:59,876
в позитронно-емісійній томографії,
або ПЕТ, для діагностики захворювань.

86
00:05:01,655 --> 00:05:03,321
Чи візьмімо рентгенівські промені.

87
00:05:03,861 --> 00:05:06,385
Якщо ми збільшимо
енергію цих електронів

88
00:05:06,409 --> 00:05:09,136
приблизно в 1000 разів більше, 
ніж у цій трубці,

89
00:05:09,160 --> 00:05:11,985
отримані в результаті
рентгенівські промені

90
00:05:12,009 --> 00:05:15,886
дадуть іонізуюче випромінювання,
достатнє, щоб знищити клітини організму.

91
00:05:16,588 --> 00:05:20,045
Якщо формувати і спрямовувати
ці промені туди, куди вам потрібно,

92
00:05:20,069 --> 00:05:23,053
це дозволить домогтися неймовірного:

93
00:05:23,077 --> 00:05:26,156
лікувати ракові захворювання
без ліків і операцій,

94
00:05:26,180 --> 00:05:28,244
це називається радіотерапією.

95
00:05:28,268 --> 00:05:30,990
У Австралії та Великобританії

96
00:05:31,014 --> 00:05:35,450
близько половини онкохворих
лікують за допомогою радіотерапії.

97
00:05:35,474 --> 00:05:39,489
Тож електронні прискорювачі
стали стандартним обладнанням

98
00:05:39,513 --> 00:05:40,713
в більшості лікарень.

99
00:05:41,680 --> 00:05:43,998
Чи більш звичний приклад:

100
00:05:44,022 --> 00:05:46,556
якщо у вас є смартфон або комп'ютер –

101
00:05:46,580 --> 00:05:50,881
а ми на TEDx, тому 
у вас із собою обидва, так?

102
00:05:51,855 --> 00:05:53,915
Так ось, всередині цих пристроїв

103
00:05:54,720 --> 00:05:58,956
є чіпи, створені шляхом
імплантації окремих іонів в кремній,

104
00:05:58,980 --> 00:06:01,252
цей процес відомий як іонна імплантація.


105
00:06:01,617 --> 00:06:04,664
Для нього необхідний
прискорювач заряджених частинок.

106
00:06:06,546 --> 00:06:10,268
Однак, без керованих цікавістю досліджень

107
00:06:10,292 --> 00:06:14,021
нічого цього б не існувало.

108
00:06:15,660 --> 00:06:21,485
Нам знадобилось багато років,
щоб дослідити будову атома.

109
00:06:21,509 --> 00:06:25,672
Для цього нам довелося
розробити прискорювачі часток.

110
00:06:25,696 --> 00:06:29,085
Перші з них 
дозволили нам розщепити атом.

111
00:06:29,474 --> 00:06:32,980
Потім ми стали досягати
вищої і вищої енергії.

112
00:06:33,004 --> 00:06:37,307
Ми створили циклічні прискорювачі,
які дозволили нам зазирнути в ядро,

113
00:06:37,331 --> 00:06:40,851
і навіть створити нові хімічні елементи.

114
00:06:41,717 --> 00:06:46,077
Після цього ми вже не просто
досліджували атом.

115
00:06:46,542 --> 00:06:49,280
Ми навчилися контролювати ці частинки.

116
00:06:49,304 --> 00:06:51,926
Ми навчилися взаємодіяти
зі світом на рівні,

117
00:06:51,950 --> 00:06:56,513
який людина не бачить,
не відчуває на дотик,

118
00:06:56,537 --> 00:06:58,839
про який навіть не підозрює.

119
00:07:00,276 --> 00:07:04,011
Потім ми почали будувати
все більші прискорювачі,

120
00:07:04,035 --> 00:07:07,609
тому що ми хотіли дізнатися
природу Всесвіту.

121
00:07:07,633 --> 00:07:12,307
Мірою того, як ми копали все глибше,
почали відкриватися нові частинки.

122
00:07:12,823 --> 00:07:15,744
Нарешті, ми створили величезні
кільцеві пристрої,

123
00:07:15,768 --> 00:07:19,175
що приймають два промені з частинок 
у протилежних напрямках,

124
00:07:19,199 --> 00:07:21,667
стискають їх до діаметра,
менше за діаметр волосинки,

125
00:07:21,691 --> 00:07:23,452
і зіштовхують їх одна з одною.

126
00:07:23,476 --> 00:07:26,068
Використовуючи формулу Ейнштейна
E = mc²,

127
00:07:26,092 --> 00:07:30,252
можна всю цю енергію
перетворити в нову речовину,

128
00:07:30,276 --> 00:07:35,736
нові частинки, які ми вирвали
з самої тканини Всесвіту.

129
00:07:36,791 --> 00:07:41,199
На сьогодні
існує близько 35 000 прискорювачів,

130
00:07:41,223 --> 00:07:42,772
не враховуючи телевізорів.

131
00:07:43,450 --> 00:07:46,990
Всередині кожної з цих 
неймовірних машин

132
00:07:47,014 --> 00:07:50,633
є сотні мільярдів крихітних часток,

133
00:07:50,657 --> 00:07:54,379
що танцюють і кружляють,
утворюючи системи,

134
00:07:54,403 --> 00:07:56,695
які складніші за галактичні системи.

135
00:07:56,719 --> 00:08:00,120
Мені бракує слів,
щоб описати, наскільки це неймовірно,

136
00:08:00,144 --> 00:08:01,614
що ми на таке здатні!

137
00:08:02,125 --> 00:08:04,125
(Сміх)

138
00:08:04,149 --> 00:08:07,440
(Оплески)

139
00:08:11,531 --> 00:08:15,592
Тому я хочу попросити вас
вкладати свій час і енергію

140
00:08:15,616 --> 00:08:19,386
в людей, що займаються дослідженнями,
базованими на цікавості.

141
00:08:19,777 --> 00:08:22,599
Джонатан Свіфт сказав:

142
00:08:22,623 --> 00:08:25,783
«Видіння - це мистецтво бачити невидиме».

143
00:08:26,300 --> 00:08:29,195
Близько століття тому 
Дж. Дж. Томпсону вдалося це зробити,

144
00:08:29,219 --> 00:08:32,632
коли він відкрив завісу в субатомний світ.

145
00:08:33,965 --> 00:08:37,568
Тому нам треба інвестувати
в такі дослідження,

146
00:08:37,592 --> 00:08:40,537
тому що перед нами
стоїть багато випробувань.

147
00:08:40,561 --> 00:08:42,472
Нам потрібно бути терплячими;

148
00:08:42,496 --> 00:08:46,028
потрібно дати вченим час,
простір і засоби,

149
00:08:46,052 --> 00:08:48,338
необхідні для їхніх
подальших досліджень,

150
00:08:48,362 --> 00:08:50,490
адже історія вчить нас,

151
00:08:50,514 --> 00:08:53,672
що чим більша наша допитливість
та неупередженість

152
00:08:53,696 --> 00:08:56,061
щодо результатів досліджень,

153
00:08:56,085 --> 00:08:58,998
тим більш значущими
будуть наші відкриття.

154
00:08:59,397 --> 00:09:00,547
Дякую.

155
00:09:00,571 --> 00:09:03,309
(Оплески)