Брайън Кокс: Защо са ни нужни изследователите

Живеем в трудни и предизвикателни икономически времена, разбира се. А една от първите жертви на трудни икономически времена според мен са обществените разходи от всякакъв вид, но със сигурност огневата линия в момента са обществените разходи за наука, и особено за водена от любопитство наука и изследователство. Затова искам да се опитам да ви убедя за около 15 минути, че това е нелепо и абсурдно.

Но мисля, че за да подготвя сцената, искам да покажа... следващият кадър не е мой опит да покажа най-лошия TED кадър в историята на TED, но е малка бъркотия. (Смях) Но всъщност не съм виновен аз; той е от вестник "Гардиън". И всъщност е прекрасна демонстрация за това колко струва науката. Защото, ако ще настоявам да се продължава харченето за движена от любопитство наука и изследователство, трябва да ви кажа колко струва. Това е една игра, наречена "забележи научните бюджети". Това са харчовете на правителството на Великобритания. Виждате там, около 620 милиарда на година.

Научният бюджет всъщност е... ако погледнете вляво, има няколко лилави петна, а после - жълти петна. Той е едно от жълтите петна около голямото жълто петно. Около 3,3 милиарда паунда годишно от 620 милиарда. Това финансира всичко във Великобритания от медицински проучвания, космически изследвания, където работя аз, в Европейската организация за ядрени проучвания в Женева, физика на частиците, инженерство, дори изкуства и хуманитарни науки, финансирани от научния бюджет, което са тези 3,3 милиарда, това мъничко жълто петънце около оранжевото петно горе вляво на екрана. Значи, ето за какво спорим. Този процент, между другото, е приблизително еднакъв в САЩ, Германия и Франция. Проучвания и развитие в икономиката, държавно финансирани, са около 0,6 процента от БВП. Значи, за това спорим.

Първото, което искам да кажа, и това е направо от "Чудесата на Слънчевата система", е, че нашето изследване на Слънчевата система и Вселената ни е показало, че тя е неописуемо красива. Това е снимка, всъщност изпратена от космическата сонда "Касини" около Сатурн, след като завършихме снимането на "Чудесата на Слънчевата система". Затова я няма в сериите. На луната Енцелад е. Онази голяма, стремителна бяла сфера в ъгъла е Сатурн, който всъщност е на заден план на снимката. А този полумесец там е луната Енцелад, която е приблизително с размера на Британските острови. Диаметърът й е около 500 километра. Значи, мъничка луна. Смайващото и красивото... между другото, трябва да кажа, че това е необработена снимка. Черно-бяла е, право от сатурновата орбита.

Красивото е, вероятно виждате в ръба там някакви бледи, нещо като ивици дим, издигащи се от лимба. Ето как визуализираме това в "Чудесата на Слънчевата система". Това е прекрасна графика. Открихме, че тези бледи ивици всъщност са фонтани от лед, издигащи се от повърхността на тази мъничка луна. Това е смайващо и красиво само по себе си, но смятаме, че механизмът за задвижване на тези фонтани изисква да има езера от течна вода по повърхността на тази луна. А важното в това е, че на нашата планета, на Земята, където и да открием течна вода, откриваме живот. Затова, да се намерят сериозни доказателства за течност, басейни от течност, под повърхността на луна, отдалечена на 750 милиона мили (1,2 милиарда км.) от Земята, е наистина изумително. Онова, което казваме, по същество, е, че може би има жизнена среда за живот в Слънчевата система. Е, просто да кажа, че това беше графика. Искам само да ви покажа тази снимка. Още една снимка на Енцелад. Това е, когато Касини летеше под Енцелад. Мина много ниско, само на няколкостотин километра над повърхността. И така, това отново е истинска снимка на ледените фонтани, издигащи се нагоре в космоса, абсолютно прекрасни.

Но не това е първостепенният кандидат за живот в Слънчевата система. А вероятно е това място, което е луна на Юпитер, Европа. И отново трябваше да летим до системата на Юпитер, за да проверим дали тази луна, като повечето луни, е нещо повече от мъртва каменна топка. Всъщност, тя е ледена луна. Онова, което гледате, е повърхността на луната Европа, която е дебел слой лед, вероятно с дебелина сто километра. Но с оглед начина, по който Европа взаимодейства с магнитното поле на Юпитер и като разгледахме как онези пукнатини в леда, които виждате да се движат наоколо тук, на тази графика, заключихме силно убедено, че има океан от течност, заобикалящ цялата повърхност на Европа. Значи, под леда има океан от течност около цялата луна. Би могъл да е дълбок стотици километри, според нас. Смятаме, че е солена вода, а това би означавало, че на тази луна на Юпитер има повече вода, отколкото има във всички океани на Земята, взети заедно. Така че това място, една малка луна около Юпитер, вероятно е първостепенният кандидат за откриване на живот на луна или небесно тяло извън Земята, който ни е известен. Огромно и прекрасно откритие.

Нашето изследване на Слънчевата система ни е научило, че Слънчевата система е красива. Може също да е посочило пътя за отговор на един от най-дълбоките въпроси, които е възможно да се зададат, а именно: "Сами ли сме във Вселената?" Има ли друга полза от изследователството и науката, освен чувство на почуда? Ами, има. Това е много прочута снимка, всъщност направена на първата ми Коледа, 24-ти декември 1968-а, когато съм бил на около осем месеца. Направена е от "Аполо Осем", докато заобикалял тъмната страна на Луната. Земен изгрев от Аполо 8. Известна снимка; много хора казват, че това е снимката, спасила 1068-а, която била бурна година... студентските безредици в Париж, разгарът на Виетнамската война. Причината много хора да смятат така за тази снимка и всъщност Ал Гор го е казвал много пъти на сцената на TED, е, че се твърди, че тази снимка е била началото на природозащитното движение. Защото за пръв път сме видели нашия свят не като солидно, недвижимо, някак неунищожимо място, а като много малък, крехък на вид свят, просто увиснал сред чернотата на космоса.

Онова, което също не се казва често за космическите изследвания, за програмата "Аполо" е икономическият й принос. Искам да кажа, при все че може да се твърди, че е била чудесно и огромно постижение и е доставила такива снимки, е струвала много, нали? Е, всъщност, са правени много проучвания за икономическата ефективност, икономическия ефект от Аполо. Най-голямото е през 1975-а от "Чейс Иконометрикс". И то показало, че за всеки долар, похарчен на "Аполо", 14 са се върнали в икономиката на САЩ. Така че програмата Аполо се е изплатила във вдъхновение, в инженеринг, постижения и мисля, във вдъхновяване на млади учени и инженери 14-кратно и отгоре. Така че изследователството може да се изплаща.

Ами научните открития? Ами движещата се иновация? Е, това прилича на снимка фактически на нищо. А е снимка на спектъра на водорода. Разбирате ли, през 80-те и 90-те години на ХІХ век много учени, много наблюдатели разглеждали светлината, излъчвана от атомите. И видели такива странни картини. Онова, което виждаш, като го прекараш през призма е, че при загряване на водорода той не просто грее като бяла светлина, а излъчва светлина с определени цветове, червен, светлосин, някои тъмносини. Това води до разбиране за атомната структура заради начина, по който това е обяснено е, че атомите са едно ядро с електрони, обикалящи около него. А електроните могат да бъдат само на определени места. И когато скочат към следващото място, на което могат да бъдат, и отново паднат надолу, излъчват светлина в определени цветове.

И така фактът, че атомите, като се загреят, излъчват светлина само в много специфични цветове, бил един от основните тласъци, довели до развитие на квантовата теория, теорията на структурата на атомите. Просто исках да покажа тази снимка, защото това е забележително. Това всъщност е снимка на спектъра на Слънцето. А това е снимка на атоми в атмосферата на Слънцето, поглъщащи светлина. И отново, те абсорбират светлина само в определени цветове, когато електроните скачат нагоре и падат надолу, скачат нагоре и падат надолу. Но погледнете броя черни линии в този спектър. Елементът хелий бил открит само чрез взиране в светлината от Слънцето, защото били открити някои от тези черни линии, които не съответствали на никой познат елемент. Затова хелият се нарича хелий. Нарича се "хелиос" - хелиос от Слънцето.

Това звучи езотерично и наистина било езотеричен стремеж, но квантовата теория бързо довела до разбиране на поведенията на електроните в материалите, като силикон, например. Начинът, по който се държи силиконът, фактът, че може да се изграждат транзистори е чисто квантов феномен. Така че без това движено от любопитство разбиране на структурата на атомите, което довело до тази доста езотерична теория, квантовата мехаика, тогава не бихме имали транзистори, не бихме имали силиконови чипове, общо взето не бихме имали основата на модерната ни икономика.

В тази приказка има още един чудесен според мен обрат. В "Чудеса на Слънчевата система" постоянно подчертавахме, че законите на физиката са универсални. Едно от най-невероятните неща във физиката и разбирането на природата, което получаваш на Земята е, че тя може да се транспортира, не само до планетите, но и до най-далечните звезди и галактики. А едно от изумителните предсказания на квантовата механика, просто чрез разглеждане на структурата на атомите... същата теория, която описва транзисторите... е, че не може да има звезди във Вселената, които са достигнали края на живота си, по-големи от, доста специфично, 1,4 пъти масата на Слънцето. Това е граница, наложена върху масата на звездите. Може да се изчисли на лист хартия в лабораторията, вземаш телескоп, обръщаш го към небето и откриваш, че няма мъртви звезди, по-големи от 1,4 пъти масата на Слънцето. Това е доста невероятно предсказание.

Какво се случва, когато има звезда, точно на ръба на тази маса? Ето го на тази снимка. Това е снимка на галактика, обикновена галактика "от нашата градина" с около 100 милиарда звезди като нашето Слънце в нея. Тя е само една от милиарди галактики във Вселената. В галактическата сърцевина има милиард звезди, затова блести толкова ярко. Тя е на около 50 милиона светлинни години разстояние, значи една от съседните ни галактики. Но онази ярка звезда там всъщност е една от звездите в галактиката. Така че тази звезда също е на 50 милиона светлинни години разстояние. Тя е част от галактиката и блести толкова ярко, колкото центърът на галактиката с милиард слънца в него. Това е експлозия от типа супернова. Това е невероятен феномен, защото е звезда, която седи там. Нарича се въглеродно-кислородно джудже. Седи там с около, да кажем, 1,3 пъти масата на Слънцето. И има бинарен придружител, който обикаля около нея, значи голяма звезда, голяма топка газ. Онова, което прави е, че изсмуква газ от своята звезда придружител, докато стигне до тази граница, наречена границата Чандрасекар, а после експлодира. Експлодира и блести толкова ярко, колкото милиард слънца в продължение на около две седмици и излъчва не само енергия, но и огромно количество химични елементи във Вселената. Всъщност тази е въглеродно-кислородно джудже.

Във Вселената при Великия взрив не е имало въглерод и кислород. Във Вселената не е имало въглерод и кислород и през цялото първо поколение от звезди. Те били създадени в такива звезди, заключени, а после върнати във Вселената при такива експлозии, за да рекондензират в планети, звезди, нови Слънчеви системи и всъщност хора като нас. Мисля, че това е забележителна демонстрация на силата, красотата и универсалността на законите на физиката, защото разбираме този процес, защото разбираме структурата на атомите тук, на Земята.

Това е един прекрасен цитат, който открих... там става дума за способност случайно да се откриват ценни неща... от Александър Флеминг. "Когато се събудих точно след зазоряване на 28-и септември 1928-а, със сигурност не планирах да променя коренно цялата медицина чрез откриване на първия антибиотик в света. Изследователите на света на атома не възнамерявали да изобретяват транзистора. И със сигурност не възнамерявали да описват механиката на експлозиите на супернова, които в крайна сметка ни казали къде са били синтезирани строителните елементи на живота във Вселената. Затова мисля, че науката може да бъде... способността случайно да се откриват цени неща е важна. Тя може да бъде красива. Може да разкрива доста изумителни неща. Според мен може също, най-сетне, да ни разкрива най-дълбоки идеи за мястото ни във Вселената и всъщност за ценността на родната ни планета.

Това е зрелищна снимка на родната ни планета. Не прилича на нашата родна планета. Прилича на Сатурн, защото, разбира се е той. Направена е от космическата сонда Касини. Но е прочута снимка, не заради красотата и величието на пръстените на Сатурн, а всъщност заради едно мъничко, бледо петно, просто висящо под един от пръстените. Ако увелича там, го виждате. Прилича на луна, но всъщност е снимка на Земята. Снимка на Земята, хваната в тази рамка на Сатурн. Това е нашата планета от разстояние 750 милиона мили. Мисля, че Земята има едно странно свойство, че колкото повече се отдалечаваш от нея, толкова по-красива изглежда.

Но това не е най-далечната или най-известната снимка на нашата планета. Тя е направена от това нещо, наречено космически кораб "Вояджър". А това е моя снимка пред него, за мащаб. "Вояджър" е мъничка машина. Понастоящем е на 10 милиарда мили (16 млрд. км.) разстояние от Земята, предава с тази чиния, с мощност 20 вата, и сме все още в контакт с него. Но посети Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. А след като посети всички тези четири планети, на Карл Сейгън, който е един от великите ми герои, му хрумна чудесната идея да се обърне Вояджър назад и да направи снимка на всяка планета, която е посетил. И той направи тази снимка на Земята. Много е трудно да се види Земята там, нарича се снимката "Бледосиня точица", но Земята виси в този сноп светлина. Това е Земята от четири милиарда мили (6,4 млрд.км.) разстояние.

Бих искал да ви прочета какво пише Сейгън по въпроса, просто за да завърша, защото не мога да кажа толкова красиви думи, за да опиша какво е видял на тази снимка, която направил. Той казва: "Отново помислете за тази точка. Това е тук. Това е у дома. Това сме ние. На нея са всички, които обичате, всички, които познавате, всички, за които някога сте чували, всяко човешко същество, съществувало някога, е изживяло живота си. Натрупванията от радост и страдание, хиляди уверени религии, идеологии и икономически доктрини, всеки ловец и събирач на храна, всеки герой и страхливец, всеки създател и унищожител на цивилизация, всеки крал и селяк, всяка млада влюбена двойка, всяка майка и баща, изпълнено с надежда дете, изобретател и изследовател, всеки преподавател по морал, всеки корумпиран политик, всяка суперзвезда, всеки върховен лидер, всеки светец и грешник в историята на нашия вид е живял там, на една прашинка, висяща в слънчев лъч. Казват, че астрономията е смиряващо и изграждащо характера преживяване. Вероятно няма по-добра демонстрация за глупостта на човешката самонадеяност от този далечен образ на мъничкия ни свят. За мен той подчертава отговорността ни да се отнасяме по-мило един с друг и да пазим и ценим бледосинята точка, единствения дом, който някога сме познавали."

Красиви думи за мощта на науката и изследователството. Винаги се е твърдяло и винаги ще се твърди, че знаем достатъчно за Вселената. Могло е да се прави през 20-те години на ХХ век; нямало е да има пеницилин. Могло е да се прави през 90-те години на ХІХ век; нямало е да го има транзистора. И се прави днес, в тези трудни икономически времена. Сигурно знаем достатъчно. Не е нужно да откриваме нищо друго за нашата Вселена.

Да оставя последните думи на един човек, който бързо се превръща в мой герой - Хъмфри Дейви, занимавал се с наука в края на ХІХ век. Явно бил подложен на постояни нападения. Знаели сме достатъчно в края на ХІХ век. Просто го експлоатирайте; просто стройте неща. Ето какво казал той: "Нищо не е по-фатално за прогреса на човешкия ум от това да се предполага, че нашите възгледи за наука са последни, че триумфите ни са пълни, че в природата няма мистерии и че няма нови светове за завоюване."

Благодаря.

(Аплодисменти)