Hur du blir mer nyfiken, på ett vetenskapligt sätt

Nyfiken på hur saker fungerar? Gör ett praktiskt experiment hemma, säger fysikern Nadya Mason. Hon visar hur du kan avmystifiera världen runt omkring dig genom att utnyttja din vetenskapliga nyfikenhet. Hon demonstrerar detta genom att utföra experiment på scenen med hjälp av magneter, dollarsedlar och torris bland annat.

En vän till mig ringde
för några veckor sedan

med dåliga nyheter.

Hon hade tappat sin telefon i toaletten.

Har någon här råkat ut för det förut?

(Skratt)

Så det var ingen bra situation.

Så utan att gå in i detalj kring
hur det hela gick till

eller hur hon fick ur den,

så kan vi säga att
det inte var någon bra situation.

Och hon fick panik,
för som dem flesta av oss,

är hennes telefon en av de mest
användbara och nödvändiga saker hon har.

Men hon hade ingen aning om
hur man lagar den,

för att den är en mystisk svart låda.

Så tänk efter:
Vad skulle du själv ha gjort?

Vad vet du egentligen
om hur en telefon fungerar?

Vad är du villig
att försöka testa eller fixa?

För de flesta människor,
är svaret, inget.

Faktum är att en undersökning visade

att nästan 80 procent
av smartmobilanvändare i landet

har aldrig ens bytt batteriet
på sin telefon,

och 25 procent visste inte ens
att det var möjligt.

Jag är en experimentell fysiker,

därav leksakerna.

Jag specialiserar i att skapa nya typer
av elektroniska enheter på nanonivå

för att studera deras fundamentala
kvantmekaniska egenskaper.

Men inte ens jag vet vart jag skulle börja
för att testa delar av telefonen

om den gick sönder.

Och telefoner är bara ett exempel
på de många enheter vi förlitar oss på

men inte kan testa, plocka isär,
eller ens helt förstå oss på.

Bilar, elektronik, till och med leksaker
är idag så komplicerade och avancerade

att vi har en rädsla för att öppna
och försöka fixa dem.

Så här har vi problemet:

Det finns en seperation mellan oss
och tekniken vi använder.

Vi är helt främmande inför de enheter
som vi förlitar oss mest på,

vilket kan få oss
att känna oss hjälplösa och tomma.

Det är inte förvånande
att en studie visade

att vi är nu mer rädda för teknik

än vi är för döden.

(Skratt)

Men jag tror att vi kan
hitta tillbaka till våra enheter,

förmänskliga dem på ett sätt,

genom att utföra praktiska experiment.

Varför?

Jo, för att ett experiment är en
procedur för att testa en hypotes,

demonstrera ett faktum.

Det är sättet vi använder våra sinnen,

våra händer,

för att koppla samman världen

och klura ut hur den fungerar.

Och det är den kopplingen vi saknar.

Så låt mig ge dig ett exempel.

Här är ett experiment jag gjorde tidigare

för att förstå
hur en touchscreen fungerar.

Det är bara två metallplattor,

och jag kan ladda en
av plattorna genom ett batteri.

OK.

Och jag kan mäta laddningsseparationen
med den här mätaren.

Nu, så ska vi se till att det funkar.

Så när jag har min hand nära plattorna

så kan du se att spänningen förändras

precis som när en touchscreen
reagerar på min hand.

Men vad är det med min hand?
Nu måste jag göra fler experiment.

Så jag kan ta en träbit

och nudda en av plattorna
och se att inte mycket händer,

men om jag tar en metallbit
och rör vid plattan,

så förändras spänningen dramatiskt.

Så nu kan jag göra flera experiment
för att se vad skillnaden är

mellan trä och metallbiten,

och jag borde komma fram till
att trä inte är ledande

men metallbiten är ledande
som min hand.

Som ni ser, så bygger jag upp
min förståelse.

Nu ser jag varför jag inte kan
använda en touchscreen med vantar,

för att vantar inte är ledande.

Men jag har också skingrat
en del av mystiken kring teknik

och byggt upp mitt självförtroende,

hur jag känner att jag
kan samspela med mina enheter.

Men att experimentera är ett steg
bortom att bara plocka isär delar.

Det handlar om att testa
och utföra praktiskt kritiskt tänkande

Och det spelar ingen roll om det är
att testa hur en touchscreen fungerar

eller om jag mäter hur ledande
olika typ av material är,

eller om jag använder mina händer
för att se hur svårt det är att förstöra

material av olika tjocklek.

I alla fall får jag kontroll
och förståelse

för grunderna hos de saker jag använder.

Och det finns forskning bakom detta.

För det första
använder jag mina händer,

vilket verkar främja välbefinnande.

Jag tar också del av praktisk inlärning,

som har visat sig förbättra
förståelse och kontroll,

till och med aktivera
flera delar av din hjärna.

Så praktiskt tänkande genom experiment

kopplar samman vår förståelse,

även vår känsla av vitalitet,

till den fysiska världen
och de föremål vi använder.

Att kolla upp saker på internet

har inte samma effekt.

För mig är det här fokuset
på experiment

också något personligt.

Jag experimenterade inte
under min uppväxt.

Jag visste inte vad en fysiker gjorde.

Jag minns min syster hade ett
kemiset som jag alltid ville använda

men hon lät mig aldrig göra det.

Jag kände mig mentalt bortkopplad
från världen och visste inte varför.

Faktum är att när jag var nio år

kallade min farmor mig för solipsist,

vilket jag var tvungen att slå upp.

Det betyder att du tror
att du själv är det enda som existerar.

Vid den tiden kände jag
mig förolämpad,

för vems farmor kallar en något sådant?

(Skratt)

Men jag tror att det var sant.

Och det var inte förrän flera år senare,

när jag gick på högskola
och studerade grundläggande fysik,

som jag insåg att världen,

åtminstone den fysiska världen,

kunde testas och bli förstådd,

som jag började få en helt annan syn

på hur världen fungerar

och vad min plats i den var.

Och senare, när jag utförde
mina egna tester

och fick förståelse
genom forskning,

kände jag att jag hörde ihop med världen.

Jag vet att inte alla jobbar
som experimentella fysiker

men jag tror att alla
kan utföra fler praktiska experiment.

Och jag tror faktiskt att...

Jag ger er ett exempel till.

Jag jobbade tidigare
med några elever i mellanstadiet,

hjälpte dem lära sig om magnetism,

och jag gav dem
en magnetisk rittavla att plocka isär.

Minns ni de här?

Så till att börja med
ville ingen av dem röra den.

De hade så länge fått höra
att inte ta sönder saker

att de har anpassat sig
till initiativlös användning.

Men så började jag
att ställa frågor till dem.

Som, hur fungerar den?
Vilka delar är magnetiska?

Kan du göra en hypotes och testa den?

Men de ville verkligen inte
bryta upp den.

De ville istället ta med den hem.

Tills dess att en av eleverna till slut
delade den och hittade intressanta delar.

Så det här är något
vi kan göra här tillsammans.

De är rätt enkla att ta isär.

Se här, det är en magnet inuti
och jag kan skära upp den.

Skär upp den igen, du kan dela den.

OK, så när jag gör det...
jag vet inte om du kan se det här

men det är en typ av...
det här vita slajmiga här inne.

Nu kan du se det på mitt finger.

Och sen när jag drar pennan på det,

kan du se att dessa fiber är
bundna till det.

Så barnen såg det här

och tyckte nu att,
det här var riktigt coolt.

De blev exalterade.

Alla började öppna och plocka isär dem

och gapa ut alla de saker de upptäckte,

hur dessa magnetiska fibrer
anslöts till den magnetiska pennan

som gjorde att den skrev.

Eller hur det slajmiga vita fördelade
allt, så att pennan gick att skriva med.

Och när de var på väg
att lämna rummet,

vände sig två av dem om mot mig och sa

"Vi älskade det där.

Jag och hon ska gå hem den här helgen
för att göra fler experiment."

(Skratt)

Ja, jag vet, föräldrarna är
oroliga för det,

men det är en bra sak!

Experimenterande är bra, och faktiskt
så finner jag det väldigt glädjande,

och jag tror förhoppningsvis
att det var livsberikande för dem.

För att till och med
en vanlig magnet

är något som vi kan
experimentera med hemma.

De är både enkla och komplexa
på samma gång.

Till exempel, ställ dig frågan,

hur kan samma material
både attrahera och stöta ifrån?

Om jag tar en magnet, är det
användbart att få en av dem

att rotera den andra, till exempel?

Eller så kan du ta
den här dollarsedeln här borta,

och jag kan ta några magneter

och du kan se att dollarsedeln
lyfts av magneterna.

Det finns magnetiskt bläck
gömd inuti, för att dölja förfalskning.

Här är några krossade havreflingor.

Och det är också magnetiskt. Eller hur?

Det har järn i sig.

(Skratt)

Och det ska vara bra för dig, eller hur?

OK, här har vi något annat.

Det här föremålet är inte magnetiskt.

Jag kan lyfta upp det med magneten.

Men nu ska jag göra den kall.

Samma sak här inne, kallt,

och när jag gör den kall,

och lägger det över min magnet,

så...

(Applåder)

Det är otroligt.

Det är inte magnetiskt,

men på något vis reagerar det
med en magnet.

Så för att fullt förstå det här
kommer fler experiment behöva göras.

Jag har spenderat största delen
av min karriär på att studera det.

Det kallas för en supraledare.

Dessa supraledare kan vara komplexa,

men även enkla experiment
kan koppla oss samman med världen bättre.

Så om jag säger att ett flashminne
fungerar genom små roterande magneter,

så kan du föreställa dig det.
Du har sett det.

Eller, om jag säger att MRI-maskiner

använder magnetism för att rotera
magnetiska partiklar i din kropp,

har du sett det ske.

Du har interagerat med tekniken
och förstår grunden hos dessa enheter.

Jag vet att det är svårt
att lägga till flera saker i våra liv,

speciellt experiment.

Men jag tycker
att utmaningen är värd det.

Tänk på hur något fungerar,
ta sen isär det för att testa det.

Manipulera något och pröva
nån fysisk princip på egen hand.

Ta människan tillbaka in i tekniken.

Du kommer bli förvånad över
de sammanhang du kommer finna.

Tack.

(Applåder)