Zašto su nam potrebni istraživači

Mi naravno živimo u ekonomski teškim i izazovnim vremenima. A jedna od prvih žrtava ekonomski teških vremena, po mom misljenju, je javna potrošnja bilo koje vrste. ali sigurno na prvoj liniji trenutno je javna potrošnja za nauku, a posebno za nauku koja je vođena radoznalošću i istraživanjem nepoznatog. Tako da ću ja pokušati da vas ubedim u 15 minuta da je to prosto besmisleno i smešno.

Ali kao uvod, hoću da pokažem -- sledeći slajd nije moj pokušaj da pokažem najgori TED slajd u istoriji TED-a, nego je prosto zbrka. (Smeh) Zapravo, to nije moja greška, slajd je preuzet iz novina Guardian. I u stvari je divna demonstracija koliko nauka košta. Jer, ako ću da zagovaram razloge za dalju potrošnju na nauku vođenu radoznalošću i istraživanjem, onda bi trebalo i da kažem koliko to košta. Tako da je ovo igra koja se zove "pronađi budžet za nauku". Ovo je potrošnja britanske vlade Ovde vidite da je to oko 620 milijardi godišnje.

Budžet za nauku je u stvari .... ako pogledate levo, nalazi se ljubičasta grupa krugova i onda žuta grupa krugova. Traženi je jedan u žutoj grupi smešten oko velikog žutog kruga. Iznosi oko 3.3 milijarde funti godišnje od ukupno 620 milijardi. To je budžet za sve u Britaniji, od medicinskih istraživanja, istraživanje svemira, gde ja radim, u CERN-u u Ženevi, fizika čestica, inžinjerstvo, čak i umetnost i humanitarna pomoć, se finansiraju iz budžeta za nauku, koji iznosi 3.3 milijarde, onaj mali, sitni žuti krug oko narandžastog kruga na gornjoj levoj strani ekrana. Dakle to je to oko čega se raspravljamo. Samo da napomenem da je procenat otprilike isti u SAD-u, Nemačkoj i Francuskoj. Ukupno, istraživanje i razvoj u ekonomiji javno finansirano, iznosi oko 0.6 procenata BDP-a. Dakle to je to oko čega se raspravljamo.

Prva stvar koju hoću da kažem, a to dolazi pravo iz "Čuda sučevog sistema", je to da je naše istraživanje sunčevog sistema i svemira pokazalo da su oni neverovatno lepi. Ovo je slika koju je poslala nazad na zemlju svemirska misija Kasini oko Saturna, ali tek pošto smo završili izradu filma "Čuda sučevog sistema". Tako da to nije u filmu. Napravljena je sa mesaca Enceladus. Dakle ova velika čista, bela kugla u uglu je Saturn, i nalazi se, u stvari, u pozadini slike. A ovo tamo u obliku polumeseca je mesec Enceladus, koji je otprilike po velicini kao Britanska ostrva. Precnik mu je oko 500km. Dakle, sićušni mesec. Ono što je fascinantno i predivno ... a ovo je neobrađena slika, samo da napomenem. Crno bela je, direktno iz orbite Saturna.

Ono što je predivno, verovatno ga možete videti u produžetku ovde neki bledi, kao neki pramenovi nečega kao dim koji se dižu sa ispupčenja. Ovo je kako smo to predsatvili vizuelno u "Čudima solarnog sistema". Stvarno je divna grafika. Ono što smo otkrili je da su ti bledi pramenovi u stvari fontane leda koje se dižu sa površine ovog sićušnog meseca. To je već fascinantno i predivno samo od sebe, ali mi mislimo da je mehanizam koji pokreće te fontane takav da su mu potrebna jezera tečne vode ispod površine ovog meseca. I ono što je važno u vezi toga je da na našoj planeti, na Zemlji, gde god nađemo vodu u tečnom stanju, nađemo i život. Dakle, naći jake dokaze za postojanje tečnosti, bazena tečnosti, ispod površine meseca 750 miliona milja udaljenog od zemlje je zaista nešto zapanjujuće. Ono što mi u stvari želimo da kažemo, je da je to možda postojbina života u solarnom sistemu. Ali, samo da napomenem, to je bila grafika. Hoću još da pokažem ovu sliku. To je još jedna slika meseca Enceladusa. Napravljena je kad je Kasini proletela ispod Enceladusa. Kad je prošla jako nisko, samo nekoliko stotina kilometara iznad površine. Prema tome, ponovo realna slika fonatana leda koje se dižu u svemir, apsolutno prekrasno.

Ali ovo nije glavni kandidat za život u solarnom sistemu. Ali ovo mesto verovatno jeste, a to je Evropa, Jupiterov mesec. I ponovo, morali smo da letimo do sistema Jovian, da bi stekli utisak da ovaj mesec, kao i većina meseca, nije samo mrtva kamena lopta. U stvari je ledeni mesec. Ovo što vidite je površima meseca Evropa, a to je debela ledena kora, verovatno stotinu kilometara debela. Ali merenjem uzajamnog dejstva Evrope sa magnetnim poljem Jupitera, i posmatrajući kako se pomeraju ove pukotine u ledu koje možete da vidite na grafici, možemo da dosta pouzdano zaključimo da se tamo nalazi čitav okean tečnosti ispod čitave površinu Evrope. Dakle ispod leda, imamo okean tečnosti oko čitavog meseca. Mislimo da on može biti stotinama kilometara dubok. Smatramo da je to slana voda, a to bi značilo da ima više vode na tom Jupiterovom mesecu nego na svim okeanima na Zemlji zajedno. Dakle to mesto, mali mesec oko Jupitera, je verovatno glavni kandidat za pronalazak života na mesecu ili nebeskom telu van zemlje, za koji znamo. Ogromno i predivno otkriće.

Naše istraživanje solarnog sistema, naučilo nas je da je on prelep. Takođe bi moglo da nas uputi u pravcu odgovora na jedno od najznačajnijih pitanja koje uopšte možete da postavite, a to je: "Da li smo sami u svemiru?" Da li postoji ikakva druga korist od istraživanja i nauke, osim pukog osećaja divljenja? Pa, postoji. Ovo je vrlo poznata slika napravljena na moje prvo Badnje Veče, 24. decembra 1968 godine, kad sam imao oko 8 meseci. napravio ju je Apolo 8 kad se kretao oko pozadine meseca. Svitanje zemlje sa Apola 8. Čuvena slika, mnogi ljudi su rekli da je to slika koja je spasila 1968. koja je bila turbulentna godina, studentski nemiri u Parizu, vrhunac vijetnamskog rata. Razlog zašto mnogi ljudi tako misle, a Al Gore je to rekao mnogo puta, u stvari i na bini TED-a, je to da je ova slika verovatno bila sam početak pokreta za životnu sredinu. Jer, po prvi put, smo videli naš svet, ne kao čvrst, nepokretan, ne kao neko neuništivo mesto, nego kao vrlo mali, naizgled lomljivi svet koji samo stoji nasuprot tame svemira u pozadini.

Ono što takođe nije tako često rečeno o istraživanju svemira, o programu Apolo, je njegov ekonomski uticaj. Mislim, vi možete da diskutujete da je taj program bio krasno i ogromno dostignuće i da je napravio slike poput ove, ali je i jako mnogo koštao, zar ne? E pa u stvari, mnoge su studije urađene o ekonomskoj efikasnosti, o Apolovom uticaju na ekonomiju. Najveća je urađena 1975., uradio ju je Čejs Ekonometriks. I ona je pokazala da se za svaki dolar potrošen na Apolo, 14 dolara vratilo nazad u ekonomiju SAD-a. Dakle program Apolo se sam otplatio u inspiraciji, u inženejrstvu, dostignuću i, mislim, u inspiraciji za mlade naučnike i inžinjere i to 14 puta. Prema tome, istraživanje može da otplati samo sebe.

Kakva je situacija sa naučnim otkrićem? A šta sa pokretanjem inovacija? Pa, ovo izgleda kao slika bukvalno ničega. U stvari, to je slika spektra hidrogena. Vidite, negde 1880-tih, 1890-tih, mnogi naučnici, mnogi posmatrači, posmatrali su svetlost koju stvaraju atomi. I videli su čudne slike poput ove. Ono što vidite kad propustite ovu sliku kroz prizmu ja da ste zagrejali hidrogen i da on ne samo što svetli kao bela svetlost, nego i emituje svetlost tačno odredjenih boja, crvenu, svetlo plavu, neke tamno plave. A to je dovelo do razumevanja strukture atoma jer je način na koji je to objašnjeno taj da se atomi sastoje od jednog jezgra sa elektronima koji se kreću oko njega. A elektroni mogu biti samo na tačno određenim mestima. I kad skoče uvis na sledeće mesto na kome mogu da budu i kad ponovo padnu nazad, mogu da emituju svetlost tačno određenih boja.

Prema tome, činjenica da atomi, kad ih zagrejete, emituju svetlost samo na tačno određenim bojama, je bila odlučujući pokretač koji je doveo do razvoja kvantne teorije, i teorije o strukturi atoma. Želeo sam samo da pokažem ovu sliku jer je izvanredna. Ovo je u stari slika spektra sunca. Ali to je i slika atoma u sunčevoj atmosferi koji apsorbuju svetlost. I da ponovim, oni apsorbuju samo svetlost tačno određenih boja kad elektroni skoče i padnu nazad, skoče i padnu nazad. Ali pogledajte broj tamnih linija u tom spektru. A hemijski element helijum je otkriven samo gledajući svetlost sunca jer je pronađeno da neke od tih tamnih linija odgovaraju poznatom hemijskom elementu. I zato se helijum zove helijum. Od "helios" - helios kao sunce.

Dobro, to zvuči kao nešto usko specijalizovano, to je stvarno i bio usko specijalizovani poduhvat, ali kvantna teorija je brzo dovela do razumevanja kako se ponašaju elektroni u materijalima, kao što je na primer silicijum. Način na koji se silicijum ponaša, činjenica da od njega možete napraviti tranzistor, je čisto kvantni fenomen. Dakle, bez tog radoznalošću pokretanog razumevanja strukture atoma, koje je dovelo do ove prilično usko specijalizovane teorije, kvantne mehanike, ne bismo imali tranzistore, ne bismo imali silicijumske čipove, ne bismo imali praktično osnovu naše moderne ekonomije.

Postoji još jedan, po mom mišljenju, divan preokret u toj priči. U "Čudima solarog sistema", smo stalno naglašavali da su zakoni fizike univerzalni. Jedna od najneverovatnijih stvari u vezi fizike i razumevanja prirode koju imate na Zemlji, je da možete da ih primenite, ne samo na planete, nego i na najudaljenije zvezde i galaksije. A jedno od zadivljujućih predviđanja kvantne mehanike samo gledajući strukturu atoma - iste teorije koja objašnjava rad tranzistora - je da ne mogu postojati zvezde u svemiru koje su dosegle kraj svog života a koje imaju masu 1.4 puta veće od mase sunca. To je granica postavljena za masu zvezda. To možete da izvedete na komadu papira u laboratoriji, da zmete teleskop, uperite ga ka nebu i naći ćete da nema niti jedne mrtve zvezde sa masom većom od 1.4 mase sunca. To je stvarno neverovatno predviđanje.

Šta se desi kad imate zvezdu koja je tačno na granici mase? E pa, ovo je slika jedne od njih. Ovo je slika galaksije, uobičajene galaksije sa koliko?, recimo 100 milijardi zvezda kao što je naše sunce u njoj. To je samo jedna od milijardi galaksija u svemiru. Ima milijardu zvezda u jezgru galaksije, što je i razlog zašto ono svetli tako jako. Udaljena je oko 50 miliona svetlosnih godina od nas, znači jedna od nama susednih galaksija. Ali ta sjajna zvezda tamo je u stvari samo jedna zvezda u galaksiji. Dakle i ta zvezda je takođe udaljena 50 miliona svetlosnih godina. Ona je deo te galaksije, a svetli toliko jako koliko i centar same galaksije sa oko milijardu zvezda u njemu. To je eksplozija supernova tip 1a. Ovo je neverovatna pojava, jer imamo zvezdu koja se nalazi ovde. Naziva se karbon-oksigen patuljak. Nalazi se tu, sa masom, recimo 1.3 mase sunca. I ima binarnog pratioca koji se kreće oko nje, dakle veliku zvezdu, veliku gasnu kuglu. I dešava se da ona usisava gas sa svoje zvezde pratioca dok ne dostigne tu granicu za masu koj se naziva Čandrasekarova granica, i onda eksplodira. I eksplodira i svetli tako jarko kao i milijardu sunaca i sve to u vremenu od oko 2 nedelje, i oslobađa, ne samo energiju, nego i ogromnu količinu hemijskih elemenata u svemir. Ustvari, ova je karbon-oksigen patuljak.

Ali nije bilo karbona i oksigena u svemiru kad se desio veliki prasak. A nije bilo karbona ni oksigena u svemiru ni tokom prve generacije zvezda. Napravljeni su u zvezdama kao ova, zaključanih u njima a onda poslatih nazad u svemir u eksplozijama kao što je ova da bi se kondenzovali ponovo u planete, zvezde, nove solarne sisteme, i stvarno u ljude poput nas. Ja mislim da je to izvanredna demonstracija moći i lepote i univerzalnosti zakona fizike, jer mi razumemo taj proces, jer razumemo strukturu atoma ovde na zemlji.

Ovo je predivan citat koji sam našao - govorimo o slučajnom otkriću - od Aleksandera Felminga. "Kad sam se probudio u zoru 28 septembra 1928. godine, ja sigurno nisam planirao da revolucioniram sve u medicini otkrivanjem prvog svetskog antibiotika". Tako i istraživači sveta atoma nisu nameravali da otkriju tranzistor. A zasigurno nisu nameravali da opišu mehanizam supernova eksplozija koje su nam na kraju ukazale gde se sastavni blokovi života stvaraju u svemiru. Prema tome, ja mislim da nauka može biti - slučajno otkriće je važno. Može biti predivna. Može da otkrije stvarno izvanredne stvari. Konačno, ja mislim da ona može da otkrije i najdublje ideje za nas o našem mestu u svemiru i stvarnu važnost naše planete.

Ovo je spektakularna slika naše planete. Ali ne liči na nju. Liči na Saturn, jer naravno, to i jeste Saturn. Napravila ju je Kasini svemirska sonda. Ali to je čuvena slika, ne zbog lepote i veličanstvenih Saturnovih prstenova nego u stvari zbog ove sićušne, blede tačke koja leži tu negde ispod jednog od prstenova I ako je uvećam ovde, možete da je vidite. Liči na mesec, ali u stvari je to slika zemlje. To je slika zemlje uhvaćene na slici Saturna. To je naša planeta sa 750 miliona milja udaljenosti. Ja mislim da je zemlja dobila tu čudnu osobinu, da što je gledate sa veće udaljenosti, to ona još lepše izgleda.

Ali to nije najudaljenija ili najčuvenija slika naše planete koja je ikad snimljena. Nju je napravila ova stvar, koja se naziva svemirski brod Vojadžer. Ovo je slika mene pored njega da uporedite veličinu. Vojadžer je mala mašina. Trenutno je na 10 milijardi milja od zemlje, emitujući sa ovim tanjirom, snage 20 vati, i mi smo i dalje u kontaktu s njim. A on je već posetio Jupiter, Saturn, Uran i Neptun. I pošto je posetio ove sve četiri planete, Karl Sagan, koji je jedan od mojih velikih heroja, došao je na prelepu ideju da se Vojadžer okrene unazad i da snimi sliku svake planete koju je posetio. I on je snimio ovu sliku zemlje. E sad, vrlo je teško videti zemlju ovde, zovu je slika "blede plave tačke", ali zemlja je skrivena u ovom zraku svetlosti. To je zemlja sa udaljenosti od 4 milijarde milja.

A ja bih hteo da vam pročitam šta je Sagan napisao o njoj, i tako i da završim, jer ja ne mogu da iskažem reči tako predivno i da opišem šta je on video u ovoj slici koju je snimio. Rekao je: "Pogledaj ponovo tu tačku. To je ovde. To je dom. To smo mi. Na njoj, svi koje volimo, svi koje poznajemo, svi za koje smo ikada čuli, svako ljudsko biće koje je ikad živelo svoj život. Gomila radosti i patnje hiljade uverljivih religija, ideologija i ekonomskih doktrina, svaki lovac i skupljač hrane, svaki heroj i kukavica, svaki graditelj i rušitelj civilizacija, svaki kralj i seljak, svaki mladi ljubavni par, svaka majka i otac, dete puno nade, pronalazač i istraživač, svaki učitelj morala, svaki korumpirani političar, svaka vodeća zvezda, svaki vodeći lider, svaki svetac i grešnik u istoriji naše vrste, živeo je ovde, na zrnu prašine koje lebdi na sunčevoj svetlosti. Već je rečeno da je astronomija ponižavajuće iskustvo i iskustvo koje izgrađuje karakter. Možda ne postoji bolja demonstracija besmislenosti ljudske uobraženosti nego ova udaljena slika našeg sićušnog sveta. Za mene, ona skreće pažnju na našu odgovornost da se ophodimo pažljivije jedni prema drugima i da čuvamo i pazimo bledu plavu tačku, jedini dom za koji smo ikada znali."

Prelepe reči o snazi nauke i istraživanja. Uvek su se iznosili argumenti i uvek će biti iznošeni, da znamo dovoljno o univerzumu. Mogli smo to zaključiti 1920. godine, ne bismo imali penicilin. Mogli smo zaključiti 1890-tih, ne bismo imali tranzistor. A to se čini i danas u ovim ekonomski teškim vremenima. Naravno, već znamo dovoljno. Ne treba da otkrivamo ništa više o našem univerzumu.

Dozvolite mi da završim sa nekim ko brzo postaje moj heroj, Hemfri Dejvi, koji se bavio naukom početkom 19-tog veka. On je bez sumnje bio stalno napadan svo vreme. Već znamo dovoljno na početku 19-tog veka. Samo to iskoristite, samo napravite stvari. On je ovo rekao: "Ništa nije više pogubno za progres ljudskog roda nego pretpostaviti da su naša naučna znanja konačna, da su naši uspesi završeni, da nema više misterija u prirodi i da nema više novih svetova da se osvoje."

Hvala.

(Aplauz)