Як викликати цікавість по-науковому

Цікаво, як все працює? Робіть практичні експерименти вдома, - каже фізик Надія Мейсон. Вона показує, як можна демістифікувати навколишній світ, пробудивши свою наукову цікавість, і виконує кілька власних експериментів на сцені за допомогою магнітів, доларових купюр, сухого льоду тощо.

Моя подруга зателефонувала
декілька тижнів тому

із поганою звісткою.

Вона впустила свій мобільний
телефон в унітаз.

З кимось траплялося таке?

(Сміх)

То була неприємна ситуація.

Не вникаючи в подробиці,
як саме це сталося,

чи як вона викрутилася,

давайте просто скажемо,
що це була неприємна ситуація.

Вона запанікувала, тому що,
як для багатьох із нас,

її телефон був одним із найнеобхідніших
та найважливіших інструментів у її житті.

Але, з іншого боку, вона не мала уявлення,
як поремонтувати його,

тому що для неї це була
цілком таємнича чорна скринька.

Тож подумайте: що б робили ви?

Що ви насправді знаєте про те,
як працює ваш телефон?

Що б ви хотіли перевірити чи виправити?

Більшість людей відповідає – нічого.

Насправді, одне опитування виявило,

що майже 80% користувачів
смартфонів у цій країні

ніколи не змінювали батарею у телефоні,

а 25% навіть не знали,
що це можна зробити.

Я – фізик-експериментатор,

звідси й іграшки.

Я спеціалізуюся на виготовленні нових
типів нанорозмірних електронних пристроїв

та вивчаю їх основні
квантові механічні властивості.

Але навіть я б не знала, з чого почати
перевірку елементів на своєму телефоні,

якби він зламався.

І телефони – це лише один із тих
багатьох девайсів, від яких ми залежимо,

але не можемо перевіряти, розбирати
чи навіть повністю зрозуміти.

Машини, електроніка та навіть іграшки
зараз настільки складні та просунуті,

що ми боїмося відкрити
та відремонтувати їх.

Тож проблема ось у чому:

існує розрив між нами та технологіями,
які ми використовуємо.

Ми дуже віддалені від пристроїв,
від яких найбільше залежимо,

і це може викликати відчуття
безпорадності та порожнечі.

Насправді, не дивно,
що одне дослідження виявило,

що ми більше боїмося технологій,
ніж смерті.

Але я вважаю, що ми можемо змінити
зв'язок із нашими девайсами,

олюднити їх у певному сенсі,

роблячи більше практичних експериментів.

Чому? Тому що експеримент –
це засіб перевірки гіпотези,

демонстрації фактів.

У такий спосіб
ми використовуємо наші відчуття,

наші руки,

щоб доторкнутися до світу

та зрозуміти, як він працює.

І цей зв'язок ми втрачаємо.

Тож дозвольте мені навести вам приклад.

Це експеримент, який я робила недавно,

щоб зрозуміти,
як працює сенсорний екран.

Це просто дві металеві пластини,

і я можу пустити заряд
на одну з пластин від батареї.

Добре.

І я можу виміряти поділ заряду
ось цим вольтметром.

Зараз... давайте перевіримо,
чи це працює.

Коли я проводжу рукою біля пластин,

можна побачити, що напруга змінюється,

так само, як сенсорний екран
реагує на мою руку.

Але що це значить для моєї руки?

Для цього потрібно провести
ще експерименти.

Я можу, скажімо,
взяти шматок дерева,

торкнутися до однієї з пластин і
побачити, що нічого суттєво не змінилося,

але якщо я візьму шматок металу
і торкнуся до пластини,

тоді напруга різко змінюється.

Тож тепер я можу робити подальші
експерименти, щоб побачити,

в чому різниця між деревом та металом,

і в результаті виявити,
що деревина не проводить електрику,

а метал проводить, так само, як і моя рука.

І, бачите, я формую своє розуміння.

Тепер я знаю, чому не можу керувати
сенсорним екраном у рукавичках –

тому, що рукавички не проводять заряд.

Але я також розкрила декілька таємниць,
які стоять за технологіями,

і розвинула свою здатність діяти,

мій особистий внесок у взаємодію
з основними принципами моїх пристроїв.

Але експеримент – це крок вперед,
порівняно з простим розбиранням деталей.

Це перевірка та практичне застосування
критичного мислення.

І насправді, не має значення, чи я
перевіряю, як працює сенсорний екран,

чи я вимірюю, як проводять заряд
різні типи матеріалів,

або навіть, якщо просто вручну перевіряю,

наскільки важко зламати
матеріали різної товщини.

У всіх випадках я здобуваю контроль
та розуміння засадничих

властивостей речей, якими я користуюся.

І за цим стоїть дослідження.

Іноді я використовую руки,

що, здається, корисно для здоров'я.

Я також займаюся практичним навчанням,

було виявлено, що таке навчання
покращує розуміння та запам'ятовування,

і навіть активує
більше частин нашого мозку.

Тож практичне мислення
через експерименти

поєднує наше розуміння,

навіть наше почуття життєвої сили,

з фізичним світом та речами,
якими ми користуємося.

Пошук інформації в інтернеті

не дає такого ефекту.

Тепер для мене ця зосередженість
на експериментах

також має особисту значимість.

Я не виросла на експериментах.

Я навіть не знала, що роблять фізики.

Пам’ятаю, у моєї сестри був набір з хімії,

яким я завжди хотіла користуватися,
але вона ніколи не дозволяла.

Я відчувала себе
ментально роз'єднаною зі світом,

і не знала чому.

Якось, коли мені було 9 років,

моя бабуся назвала мене соліпсисткою,

і це слово мене зацікавило.

Це означає, що ти думаєш,
що ти сам – це все, що існує.

І тоді я була дуже ображена,

бо яка бабуся так називає внучку?

(Сміх)

Але я думаю, то була правда.

І так було, аж поки я не пішла в коледж,

та не почала вивчати основи фізики,

і для мене було відкриттям,

що світ,

принаймні, фізичний світ,

можна перевірити і зрозуміти,

і в мене почало формуватись
зовсім інше розуміння

того, як працює світ,

і яке моє місце в ньому.

А згодом, коли я мала змогу
проводити власні експерименти,

і досягати розуміння через дослідження,

значною мірою мій зв'язок зі світом
був встановлений.

Я знаю, що не кожен за професією
є фізиком-експериментатором,

але я вважаю, що кожен може робити
експерименти своїми руками.

І, насправді, я думаю, що ми наче...

Я наведу вам інший приклад.

Нещодавно я працювала
з учнями середньої школи

та допомагала їм вивчати магнетизм.

Я дала їм розібрати
магнітну дошку для малювання.

Пам'ятаєте такі?

Спочатку ніхто не хотів
братися до неї.

Їм так часто казали не ламати речі,

що вони звикли
до пасивного користування.

Але потім я почала задавати питання.

Щось типу: як це працює?
Які частини магнітні?

Чи можете ви висловити
гіпотезу і перевірити її?

Але вони все одно не хотіли
розбирати дошку.

Насправді, вони хотіли забрати її додому.

Поки одна дитина нарешті не розібрала її
і знайшла всередині справді класні штуки.

І це ми можемо зробити тут разом.

Її досить легко розібрати.

Дивіться, тут магніт всередині,
і я можу це просто розрізати.

Розріжте його знов,
або можете навіть розірвати.

Добре... коли я роблю це –
не знаю, чи ви це бачите,

але тут є певний – тут є
цей вологий білий матеріал.

Зараз ви можете побачити його
на моєму нігті.

І коли я проводжу по ньому ручкою,

можна побачити, що ці нитки
прилипають до неї.

Діти побачили це,

і їхня реакція була:
"Це дійсно круто!"

Їх це вразило.

Усі діти почали розривати
та розбирати ці дошки,

і захоплено коментувати все,
що вони побачили –

як ці магнітні нитки
притягувалися до магнітної ручки,

і в результаті, вона писала.

Чи як білий вологий матеріал розсіював
частинки, тож можна було писати.

І коли вони виходили з класу,

двоє з них повернулись до мене і сказали:

"Нам це сподобалось!

Ми хочемо зробити більше
експериментів вдома на вихідних."

(Сміх)

Так, розумію,
батьки серед вас захвилювалися,

але це прекрасно!

Експериментувати добре, і насправді,
я вважаю це надзвичайно захопливим,

і сподіваюсь,
це дуже збагачує життя дітей.

Тому що навіть зі звичайним магнітом

ми можемо експериментувати вдома.

Він простий і водночас складний.

Наприклад, можна запитати себе:

як один і той же матеріал
може як притягувати, так і відштовхувати?

Якщо я візьму магніти, чи буде якась
користь, якщо одним із них

я буду обертати інший, наприклад?

Чи ви можете взяти цю доларову банкноту,

а я можу взяти набір магнітів,

і можна побачити, що магніти
підіймають доларову банкноту.

На банкноту нанесена магнітна фарба,
яка запобігає підробці.

Або ось у мене є трохи
подрібнених висівок. Добре.

І вони також магнітяться. Чи не так?

До складу висівок входить залізо.

(Сміх)

І це може принести вам користь, правильно?

Добре, ось іще дещо.

Ось ця річ не магнітна.

Я не можу її підняти магнітом.

Але зараз я її охолоджу.

Ось ця ж сама річ,
тепер вона охолоджена,

і коли я її охолодила,

і поклала зверху на магніт,

то...

(Оплески)

Це прекрасно!

Вона не магнітна,

але якось взаємодіє із магнітом.

Для чіткого розуміння цього потрібно
значно більше експериментів.

Насправді, вивченню цього я присвятила
більшу частину своєї кар’єри.

Це називається надпровідником.

Так, надпровідники
можуть бути складними,

але навіть прості експерименти можуть
поліпшити наш зв’язок зі світом.

Якщо зараз я скажу, що флеш-пам’ять
працює через обертання маленьких магнітів,

ви можете це уявити. Ви побачили це.

Чи, якщо я скажу, що МРТ-апарати

використовують магнетизм, щоб обертати
магнітні частинки у вашому тілі,

ви побачили, як це робиться.

Ви взаємодіяли з технологіями
і зрозуміли суть цих пристроїв.

Звісно, я знаю, що у наше життя
важко вмістити щось іще,

особливо експерименти.

Але я вважаю, що цей виклик вартий того.

Подумайте про те, як щось працює,
розберіть його, щоб перевірити.

Експериментуйте з чимось і самостійно
доведіть якісь фізичні принципи.

Поверніть людину до технології.

Ви будете здивовані тими зв'язками,
які вам відкриються.

Дякую.

(Оплески)