ABOUT THE SPEAKER
Brian Cox - Physicist
Physicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester.

Why you should listen

Based at the University of Manchester, Brian Cox works at CERN in Geneva on the ATLAS experiment, studying the forward proton detectors for the Large Hadron Collider there. He's a professor at the University of Manchester, working in the High Energy Physics group, and is a research fellow of the Royal Society.

He's also become a vital voice in the UK media for explaining physics to the public. With his rockstar hair and accessible charm, he's the go-to physicist for explaining heady concepts on British TV and radio. (If you're in the UK, watch him on The Big Bang Machine.) He was the science advisor for the 2007 film Sunshine. He answers science questions every Friday on BBC6 radio's Breakfast Show.

More profile about the speaker
Brian Cox | Speaker | TED.com
TEDSalon London 2010

Brian Cox: Why we need the explorers

Brian Cox:為何我們需要科學探索?

Filmed:
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在這經濟艱困的時代,我們探索式科學研究,如太空探險、大型粒子加速器,通常是最先面臨縮減預算。Brian Cox試著說明,這些純由好奇心驅使下的科學研究,是能回饋與充實創新的。他也提醒我們,對於能存在這個宇宙中而感恩。
- Physicist
Physicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester. Full bio

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00:16
We live生活 in difficult and challenging具有挑戰性的
0
1000
2000
我們生活在這艱難而極具挑戰性的
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economic經濟 times, of course課程.
1
3000
2000
經濟時代中, 當然
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And one of the first victims受害者
2
5000
3000
在這樣的情況下
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of difficult economic經濟 times,
3
8000
2000
首當其衝受害的一環
00:25
I think, is public上市 spending開支 of any kind,
4
10000
3000
莫過於任何種類的公共支出
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but certainly當然 in the firing射擊 line at the moment時刻
5
13000
2000
但明顯地被猛烈抨擊的
00:30
is public上市 spending開支 for science科學,
6
15000
2000
是科學領域上的公共支出
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and particularly尤其 curiosity-led好奇心主導 science科學
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17000
2000
尤其是純好奇心驅使的科學
00:34
and exploration勘探.
8
19000
2000
和探索
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So I want to try and convince說服 you in about 15 minutes分鐘
9
21000
3000
我希望在接下來的15分鐘內
00:39
that that's a ridiculous荒謬
10
24000
2000
試著說服大家
00:41
and ludicrous滑稽的 thing to do.
11
26000
2000
削減科研開支是荒謬和不合理的
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But I think to set the scene現場,
12
28000
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為我的論述定調
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I want to show顯示 -- the next下一個 slide滑動 is not my attempt嘗試
13
30000
2000
我想給大家看張投影片 --
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to show顯示 the worst最差 TEDTED slide滑動 in the history歷史 of TEDTED,
14
32000
3000
我無意播放這TED有史以來最糟的投影片 --
00:50
but it is a bit of a mess食堂.
15
35000
2000
但它實在是有點混亂
00:52
(Laughter笑聲)
16
37000
2000
(笑聲)
00:54
But actually其實, it's not my fault故障; it's from the Guardian監護人 newspaper報紙.
17
39000
3000
這是來自英國衛報(The Guardian)
00:57
And it's actually其實 a beautiful美麗 demonstration示範
18
42000
2000
對於科學研究支出
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of how much science科學 costs成本.
19
44000
2000
的一個精彩的呈現
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Because, if I'm going to make the case案件
20
46000
2000
因為,如果我要建立
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for continuing繼續 to spend on curiosity-driven好奇心驅動 science科學 and exploration勘探,
21
48000
3000
在好奇驅使的科研及探索上繼續投資的論點
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I should tell you how much it costs成本.
22
51000
2000
我就該解釋其支出佔比
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So this is a game遊戲 called "spot the science科學 budgets預算."
23
53000
2000
所以來玩個"尋找科研預算"的遊戲
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This is the U.K. government政府 spend.
24
55000
2000
這是英國政府每年總支出
01:12
You see there, it's about 620 billion十億 a year.
25
57000
3000
這裡,大概一年6200億英鎊
01:15
The science科學 budget預算 is actually其實 --
26
60000
2000
其中用於科學的預算是 -
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if you look to your left, there's a purple紫色 set of blobs斑點
27
62000
3000
在左手邊,看到那紫色的圓圈團
01:20
and then yellow黃色 set of blobs斑點.
28
65000
2000
以及下面黃色的圓圈團
01:22
And it's one of the yellow黃色 set of blobs斑點
29
67000
2000
科研的預算是黃色圓圈團中的一小圈
01:24
around the big yellow黃色 blobBLOB.
30
69000
2000
其中大的黃色圓圈
01:26
It's about 3.3 billion十億 pounds英鎊 per year
31
71000
2000
只佔了大約每年33億
01:28
out of 620 billion十億.
32
73000
2000
是6200億的一小部分
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That funds資金 everything in the U.K.
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75000
2000
那包括所有英國科學研究支出
01:32
from medical research研究, space空間 exploration勘探,
34
77000
3000
由醫療研究、太空探索、
01:35
where I work, at CERNCERN in Geneva日內瓦, particle粒子 physics物理,
35
80000
2000
粒子物理 --- 我在日內瓦CERN的工作、
01:37
engineering工程, even arts藝術 and humanities人文,
36
82000
3000
工程學,甚至藝術和人文,
01:40
funded資助 from the science科學 budget預算,
37
85000
2000
都是由科學研究預算支出的
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which哪一個 is that 3.3 billion十億, that little, tiny yellow黃色 blobBLOB
38
87000
3000
就只有33億,那小小的黃色圈圈
01:45
around the orange橙子 blobBLOB at the top最佳 left of the screen屏幕.
39
90000
3000
繞著左上角橘色的圈圈團
01:48
So that's what we're arguing爭論 about.
40
93000
2000
這就是我們爭議的焦點
01:50
That percentage百分比, by the way, is about the same相同
41
95000
2000
還有,此佔比與其他國家作比較如
01:52
in the U.S. and Germany德國 and France法國.
42
97000
2000
美國,德國,法國的
01:54
R&D in total in the economy經濟,
43
99000
2000
也是差不多
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publicly公然 funded資助, is about
44
101000
2000
以公共經費支出佔了
01:58
0.6 percent百分 of GDPGDP.
45
103000
2000
約國內生產總額的0.6%
02:00
So that's what we're arguing爭論 about.
46
105000
2000
這就是我們爭議的焦點
02:02
The first thing I want to say,
47
107000
2000
我想說的第一件事
02:04
and this is straight直行 from "Wonders奇蹟 of the Solar太陽能 System系統,"
48
109000
3000
取自BBC專輯"太陽系的奇蹟"
02:07
is that our exploration勘探 of the solar太陽能 system系統 and the universe宇宙
49
112000
3000
就是從我們對太陽系和宇宙的探索之中
02:10
has shown顯示 us that it is indescribably別提 beautiful美麗.
50
115000
3000
得知宇宙是筆墨無法形容的那般美麗
02:13
This is a picture圖片 that actually其實 was sent發送 back
51
118000
2000
這幅照片是
02:15
by the Cassini卡西尼 space空間 probe探測 around Saturn土星,
52
120000
2000
在我們完成"太陽系的奇蹟"的拍攝後
02:17
after we'd星期三 finished filming拍戲 "Wonders奇蹟 of the Solar太陽能 System系統."
53
122000
2000
卡西尼(Cassini)太空船才從土星傳回地球的
02:19
So it isn't in the series系列.
54
124000
2000
所以在專輯內沒有
02:21
It's of the moon月亮 Enceladus土衛二.
55
126000
2000
這是土星的土衛二: "恩克拉多斯"(Enceladus)
02:23
So that big sweeping籠統的, white白色
56
128000
2000
那又大又白
02:25
sphere領域 in the corner is Saturn土星,
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130000
2000
在左下角的圓圈就是土星
02:27
which哪一個 is actually其實 in the background背景 of the picture圖片.
58
132000
3000
在這幅照片裡面比較像是背景
02:30
And that crescent新月 there is the moon月亮 Enceladus土衛二,
59
135000
2000
那邊的彎月就是"恩克拉多斯“
02:32
which哪一個 is about as big as the British英國的 Isles三島.
60
137000
3000
大概有英倫群島那般大
02:35
It's about 500 kilometers公里 in diameter直徑.
61
140000
2000
直徑有五百公里左右
02:37
So, tiny moon月亮.
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142000
2000
很小的月亮,是吧
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What's fascinating迷人 and beautiful美麗 ...
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144000
2000
他美麗和引人入勝的地方
02:41
this an unprocessed picture圖片, by the way, I should say,
64
146000
2000
對了,要提一下,這是一張未經處理的照片
02:43
it's black黑色 and white白色, straight直行 from Saturnian土星 orbit軌道.
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148000
3000
從土星軌道拍下來的黑白照片
02:46
What's beautiful美麗 is, you can probably大概 see on the limb there
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151000
2000
它最美麗的地方,是在"恩克拉多斯"下方
02:48
some faint, sort分類 of,
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153000
2000
有一些朦朧的
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wisps縷縷 of almost幾乎 smoke抽煙
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155000
2000
類似輕煙一般的東西
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rising升起 up from the limb.
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157000
2000
從彎月下方冒出
02:54
This is how we visualize想像 that in "Wonders奇蹟 of the Solar太陽能 System系統."
70
159000
3000
這是我們在”太陽系的奇蹟“中,對這冒煙地帶做的一個虛擬影像
02:57
It's a beautiful美麗 graphic圖像.
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162000
2000
很美,是吧。
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What we found發現 out were that those faint wisps縷縷
72
164000
2000
根據我們的發現,那些輕煙
03:01
are actually其實 fountains噴泉 of ice
73
166000
2000
原來是一個冰噴泉群
03:03
rising升起 up from the surface表面 of this tiny moon月亮.
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168000
3000
從這細小的月亮上冒起
03:06
That's fascinating迷人 and beautiful美麗 in itself本身,
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171000
3000
這種景象本身就是美麗和引人入勝
03:09
but we think that the mechanism機制
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174000
2000
但我們如果想像一下這景象背後的原理
03:11
for powering供電 those fountains噴泉
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176000
2000
噴泉群背後的動力
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requires要求 there to be lakes湖泊 of liquid液體 water
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178000
3000
需要的是在這個月亮的下面
03:16
beneath下面 the surface表面 of this moon月亮.
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181000
2000
很多液態水做成的湖泊
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And what's important重要 about that
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183000
2000
重要的是
03:20
is that, on our planet行星, on Earth地球,
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185000
2000
在地球上
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wherever哪裡 we find liquid液體 water,
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187000
2000
當我們發現有水的地方
03:24
we find life.
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189000
2000
便能發現生命
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So, to find strong強大 evidence證據
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3000
因此 能找到有水的證據
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of liquid液體, pools of liquid液體, beneath下面 the surface表面 of a moon月亮
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194000
3000
在一距離地球7億5千萬英哩之外
03:32
750 million百萬 miles英里 away from the Earth地球
86
197000
3000
更是從一衛星的地表之下
03:35
is really quite相當 astounding驚人.
87
200000
3000
就是一件令人振奮的事
03:38
So what we're saying, essentially實質上,
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203000
2000
要強調的是
03:40
is maybe that's a habitat棲息地 for life in the solar太陽能 system系統.
89
205000
3000
那可能是在太陽系中另一生命的棲息地
03:44
Well, let me just say, that was a graphic圖像. I just want to show顯示 this picture圖片.
90
209000
3000
讓我呈現另一張圖片
03:47
That's one more picture圖片 of Enceladus土衛二.
91
212000
2000
“恩克拉多斯”的另一張照片
03:49
This is when Cassini卡西尼 flew beneath下面 Enceladus土衛二.
92
214000
3000
這是當"卡西尼"飛掠過“恩克拉多斯”所攝
03:52
So it made製作 a very low pass通過,
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217000
2000
它低空掠過
03:54
just a few少數 hundred kilometers公里 above以上 the surface表面.
94
219000
2000
距離地面只有幾百公里
03:56
And so this, again, a real真實 picture圖片 of the ice fountains噴泉 rising升起 up into space空間,
95
221000
3000
所以這是一個確實的照片 顯示冰泉湧向宇宙
03:59
absolutely絕對 beautiful美麗.
96
224000
2000
真是美
04:01
But that's not the prime主要 candidate候選人 for life in the solar太陽能 system系統.
97
226000
3000
而這還不是太陽系中,探索生命的主要研究對象
04:04
That's probably大概 this place地點,
98
229000
2000
而是這個
04:06
which哪一個 is a moon月亮 of Jupiter木星, Europa歐羅巴.
99
231000
2000
是木星系統中的 木衛二"Europa"
04:08
And again, we had to fly to the Jovian木星 system系統
100
233000
3000
再次的 我們得飛進木星系統
04:11
to get any sense that this moon月亮, as most moons月亮,
101
236000
3000
去驗證這個衛星 就像大多數的衛星
04:14
was anything other than a dead ball of rock.
102
239000
2000
都只是一個無生命跡象的大石球體
04:16
It's actually其實 an ice moon月亮.
103
241000
2000
而它實際是個冰凍的月球
04:18
So what you're looking at is the surface表面 of the moon月亮 Europa歐羅巴,
104
243000
3000
現在看到的是木衛二的表面
04:21
which哪一個 is a thick sheet of ice, probably大概 a hundred kilometers公里 thick.
105
246000
3000
是幾百公里深的冰原層
04:24
But by measuring測量 the way that
106
249000
2000
根據研究
04:26
Europa歐羅巴 interacts交互
107
251000
2000
木衛二與木星的
04:28
with the magnetic磁性 field領域 of Jupiter木星,
108
253000
2000
磁場交互作用下
04:30
and looking at how those cracks裂縫 in the ice
109
255000
2000
長期觀察冰原的裂縫
04:32
that you can see there on that graphic圖像 move移動 around,
110
257000
3000
可以見到某些圖案的移動
04:35
we've我們已經 inferred推斷 very strongly非常
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260000
2000
我們強烈的相信
04:37
that there's an ocean海洋 of liquid液體 surrounding周圍
112
262000
2000
冰原下方是有流動的海洋
04:39
the entire整個 surface表面 of Europa歐羅巴.
113
264000
3000
在整個木衛二的表面下!
04:42
So below下面 the ice, there's an ocean海洋 of liquid液體 around the whole整個 moon月亮.
114
267000
3000
也就是整個冰凍的衛星表面下 是有流動的海洋
04:45
It could be hundreds數以百計 of kilometers公里 deep, we think.
115
270000
3000
我們猜想 是有幾百公里深
04:48
We think it's saltwater鹽水, and that would mean that
116
273000
2000
也認為是鹽水 這也說明
04:50
there's more water on that moon月亮 of Jupiter木星
117
275000
3000
木衛二有比地球
04:53
than there is in all the oceans海洋 of the Earth地球 combined結合.
118
278000
3000
還多的海洋
04:56
So that place地點, a little moon月亮 around Jupiter木星,
119
281000
3000
所以那個木星旁的木衛二
04:59
is probably大概 the prime主要 candidate候選人
120
284000
3000
就是主要的研究對象
05:02
for finding發現 life on a moon月亮
121
287000
2000
期待發現地球以外的
05:04
or a body身體 outside the Earth地球, that we know of.
122
289000
3000
生命希統
05:07
Tremendous巨大 and beautiful美麗 discovery發現.
123
292000
3000
經過了這麼多的探索
05:10
Our exploration勘探 of the solar太陽能 system系統
124
295000
2000
我們對太陽系的持續探索
05:12
has taught us that the solar太陽能 system系統 is beautiful美麗.
125
297000
2000
顯示我們的太陽系是如此的美麗
05:14
It may可能 also have pointed the way to answering回答
126
299000
3000
也試著回答
05:17
one of the most profound深刻 questions問題 that you can possibly或者 ask,
127
302000
3000
你會想問的問題
05:20
which哪一個 is: "Are we alone單獨 in the universe宇宙?"
128
305000
3000
也就是: "浩瀚的宇宙中, 地球是孤單地有著生命嗎?"
05:23
Is there any other use to exploration勘探 and science科學,
129
308000
2000
純科學探索的用途
05:25
other than just a sense of wonder奇蹟?
130
310000
2000
除了好奇心, 還有別的嗎?
05:27
Well, there is.
131
312000
2000
還是有的
05:29
This is a very famous著名 picture圖片
132
314000
2000
這是個非常有名的照片
05:31
taken採取, actually其實, on my first Christmas聖誕 Eve前夕,
133
316000
2000
攝於我的第一個聖誕夜
05:33
December十二月 24th, 1968,
134
318000
3000
1968年的12月24日
05:36
when I was about eight months個月 old.
135
321000
2000
當我約8個月大
05:38
It was taken採取 by Apollo阿波羅 8
136
323000
2000
由阿波羅8號所攝
05:40
as it went around the back of the moon月亮.
137
325000
2000
當它繞到月球背面
05:42
Earthrise地出 from Apollo阿波羅 8.
138
327000
2000
看到地球升起
05:44
A famous著名 picture圖片; many許多 people have said that it's the picture圖片
139
329000
2000
很多人也說是這張照片
05:46
that saved保存 1968,
140
331000
2000
救回了在動盪邊緣的
05:48
which哪一個 was a turbulent洶湧 year --
141
333000
2000
1968年世界 ---
05:50
the student學生 riots暴動 in Paris巴黎,
142
335000
2000
巴黎的學生暴動、
05:52
the height高度 of the Vietnam越南 War戰爭.
143
337000
2000
越戰的高峰期,
05:54
The reason原因 many許多 people think that about this picture圖片,
144
339000
3000
這張照片所啟發的
05:57
and Al Gore血塊 has said it many許多 times, actually其實, on the stage階段 at TEDTED,
145
342000
3000
也是高爾(Al Gore)在TED一直強調的
06:00
is that this picture圖片, arguably按理說, was
146
345000
2000
這張照片是
06:02
the beginning開始 of the environmental環境的 movement運動.
147
347000
2000
地球環境保護的開始
06:04
Because, for the first time,
148
349000
2000
因為是第一次讓我們
06:06
we saw our world世界,
149
351000
2000
看到我們的世界
06:08
not as a solid固體, immovable不能移動的,
150
353000
3000
不再是堅不可摧
06:11
kind of indestructible堅不可摧 place地點,
151
356000
2000
無法動搖的環境
06:13
but as a very small, fragile-looking脆弱的前瞻性 world世界
152
358000
3000
而是一個渺小易碎的星球
06:16
just hanging against反對 the blackness of space空間.
153
361000
3000
掛在漆黑的宇宙當中
06:19
What's also not often經常 said
154
364000
2000
但卻不會聯想到
06:21
about the space空間 exploration勘探, about the Apollo阿波羅 program程序,
155
366000
3000
是因太空探索或是阿波羅計畫
06:24
is the economic經濟 contribution貢獻 it made製作.
156
369000
2000
而帶動的經濟貢獻
06:26
I mean while you can make arguments參數 that it was wonderful精彩
157
371000
3000
我的意思是 我們會讚賞這景象的美麗
06:29
and a tremendous巨大 achievement成就
158
374000
2000
以及偉大的成就
06:31
and delivered交付 pictures圖片 like this,
159
376000
2000
傳送的照片等等
06:33
it cost成本 a lot, didn't it?
160
378000
2000
但是花費不貲, 不是嗎?
06:35
Well, actually其實, many許多 studies學習 have been doneDONE
161
380000
2000
實際上也做了許多
06:37
about the economic經濟 effectiveness效用,
162
382000
2000
關於經濟上成效的研究
06:39
the economic經濟 impact碰撞 of Apollo阿波羅.
163
384000
2000
像是阿波羅計畫之成本效益分析
06:41
The biggest最大 one was in 1975 by Chase Econometrics經濟學.
164
386000
3000
最大規模的是"大通計量經濟預測公司"於1975的研究
06:44
And it showed顯示 that for every一切 $1 spent花費 on Apollo阿波羅,
165
389000
3000
顯示花在阿波羅計畫上的每一美元
06:47
14 came來了 back into the U.S. economy經濟.
166
392000
3000
對美國經濟有著14美元的效益
06:50
So the Apollo阿波羅 program程序 paid支付 for itself本身
167
395000
2000
也就是說阿波羅計畫支撐其所有花費
06:52
in inspiration靈感,
168
397000
2000
同時啟發了
06:54
in engineering工程, achievement成就
169
399000
2000
工程的成就
06:56
and, I think, in inspiring鼓舞人心 young年輕 scientists科學家們 and engineers工程師
170
401000
3000
我認為,也啟發了年輕的科學家與工程師
06:59
14 times over.
171
404000
2000
以14倍之多的方式
07:01
So exploration勘探 can pay工資 for itself本身.
172
406000
2000
所以科學探索本身就是能打平的
07:03
What about scientific科學 discovery發現?
173
408000
3000
更不用提科學發現的成果
07:06
What about driving主動 innovation革新?
174
411000
2000
或是刺激更多的創新
07:08
Well, this looks容貌 like a picture圖片 of virtually實質上 nothing.
175
413000
3000
這張照片看起來似乎沒什麼重要
07:11
What it is, is a picture圖片 of the spectrum光譜
176
416000
2000
它實際是氫原子的
07:13
of hydrogen.
177
418000
2000
放射光譜
07:16
See, back in the 1880s, 1890s,
178
421000
3000
回溯到1880 1890年代
07:19
many許多 scientists科學家們, many許多 observers觀察家,
179
424000
3000
許多科學家觀測家
07:22
looked看著 at the light given特定 off from atoms原子.
180
427000
2000
研究諸多原子的放射光譜
07:24
And they saw strange奇怪 pictures圖片 like this.
181
429000
2000
得到許多像這樣的奇怪照片
07:26
What you're seeing眼看 when you put it through通過 a prism棱鏡
182
431000
2000
我們看到的是經由菱鏡折射
07:28
is that you heat hydrogen up and it doesn't just glow輝光
183
433000
3000
得出氫原子加熱所放出的光線
07:31
like a white白色 light,
184
436000
2000
像是白光
07:33
it just emits發射 light at particular特定 colors顏色,
185
438000
2000
但其實是特定顏色的光
07:35
a red one, a light blue藍色 one, some dark黑暗 blue藍色 ones那些.
186
440000
3000
紅光 青藍光 與一些深藍光
07:38
Now that led to an understanding理解 of atomic原子 structure結構體
187
443000
3000
也得到些對原子結構的理解
07:41
because the way that's explained解釋
188
446000
2000
是如此解釋的
07:43
is atoms原子 are a single nucleus
189
448000
2000
原子有著單一原子核
07:45
with electrons電子 going around them.
190
450000
2000
另外有電子繞著原子核
07:47
And the electrons電子 can only be in particular特定 places地方.
191
452000
3000
而電子只能在特定軌道
07:50
And when they jump up to the next下一個 place地點 they can be,
192
455000
2000
當電子跳到更高能階的軌道
07:52
and fall秋季 back down again,
193
457000
2000
也能降回較低軌域
07:54
they emit發射 light at particular特定 colors顏色.
194
459000
2000
同時方出特定能量(顏色)的光
07:56
And so the fact事實 that atoms原子, when you heat them up,
195
461000
2000
所以當加熱的原子是放光線
07:58
only emit發射 light at very specific具體 colors顏色,
196
463000
3000
只有特定的顏色光譜
08:01
was one of the key drivers司機
197
466000
2000
而這也是當時重要的刺激
08:03
that led to the development發展 of the quantum量子 theory理論,
198
468000
2000
引導推展出量子理論
08:05
the theory理論 of the structure結構體 of atoms原子.
199
470000
3000
來解釋原子的構造
08:08
I just wanted to show顯示 this picture圖片 because this is remarkable卓越.
200
473000
3000
我也要放出這張特別的照片
08:11
This is actually其實 a picture圖片 of the spectrum光譜 of the Sun太陽.
201
476000
2000
這是太陽的放射光譜
08:13
And now, this is a picture圖片 of atoms原子 in the Sun'sSun公司 atmosphere大氣層
202
478000
3000
假設有一種原子在太陽的大氣層中
08:16
absorbing吸收 light.
203
481000
2000
吸收光線
08:18
And again, they only absorb吸收 light at particular特定 colors顏色
204
483000
2000
所以它只吸收特定顏色
08:20
when electrons電子 jump up and fall秋季 down,
205
485000
2000
當電子跳上能階又跳下
08:22
jump up and fall秋季 down.
206
487000
2000
跳上又跳下
08:24
But look at the number of black黑色 lines in that spectrum光譜.
207
489000
3000
所以從光譜中的黑線比對
08:27
And the element元件 helium
208
492000
2000
早先氦元素便是
08:29
was discovered發現 just by staring凝視 at the light from the Sun太陽
209
494000
3000
如此從太陽光譜中發現
08:32
because some of those black黑色 lines were found發現
210
497000
2000
因為這些黑條紋
08:34
that corresponded對應 to no known已知 element元件.
211
499000
2000
並未能相對應到當時已知的元素
08:36
And that's why helium's氦的 called helium.
212
501000
2000
也就是氦的英文名是"Helium"
08:38
It's called "helios赫利俄斯" -- helios赫利俄斯 from the Sun太陽.
213
503000
3000
源自"helios" --- "太陽的"
08:41
Now, that sounds聲音 esoteric深奧,
214
506000
2000
聽起來有些深奧
08:43
and indeed確實 it was an esoteric深奧 pursuit追求,
215
508000
3000
而當時的確有些難理解
08:46
but the quantum量子 theory理論 quickly很快 led
216
511000
2000
但是量子理論很快的就推導出
08:48
to an understanding理解 of the behaviors行為 of electrons電子 in materials物料
217
513000
3000
電子在物質中的行為
08:51
like silicon, for example.
218
516000
2000
以矽為例
08:53
The way that silicon behaves的行為,
219
518000
2000
說明矽的特性
08:55
the fact事實 that you can build建立 transistors晶體管,
220
520000
2000
之所以能做出電晶體
08:57
is a purely純粹 quantum量子 phenomenon現象.
221
522000
2000
就純粹是量子效應
08:59
So without that curiosity-driven好奇心驅動
222
524000
2000
因此若沒有好奇心的驅使
09:01
understanding理解 of the structure結構體 of atoms原子,
223
526000
2000
想了解原子的結構
09:03
which哪一個 led to this rather esoteric深奧 theory理論, quantum量子 mechanics機械學,
224
528000
3000
就不會提出當時深奧的理論--- 量子理論
09:06
then we wouldn't不會 have transistors晶體管, we wouldn't不會 have silicon chips芯片,
225
531000
3000
就不會有現在的電晶體, 也不會有矽晶片元件
09:09
we wouldn't不會 have pretty漂亮 much the basis基礎
226
534000
3000
也就不會有現代經濟的
09:12
of our modern現代 economy經濟.
227
537000
2000
基本建構單元
09:14
There's one more, I think, wonderful精彩 twist to that tale故事.
228
539000
3000
再來一個神奇的故事轉折
09:17
In "Wonders奇蹟 of the Solar太陽能 System系統,"
229
542000
2000
在"太陽系的奇蹟"專輯中
09:19
we kept不停 emphasizing強調 the laws法律 of physics物理 are universal普遍.
230
544000
3000
我們一直強調物理的基本定理是宇宙通行
09:22
It's one of the most incredible難以置信 things about the physics物理
231
547000
3000
這也是物理最不可思議之處
09:25
and the understanding理解 of nature性質 that you get on Earth地球,
232
550000
3000
在地球上所學的自然知識
09:28
is you can transport運輸 it, not only to the planets行星,
233
553000
3000
能延伸到不只是行星
09:31
but to the most distant遙遠 stars明星 and galaxies星系.
234
556000
2000
可以到最遠的星球與銀河
09:33
And one of the astonishing驚人 predictions預測
235
558000
2000
而最驚人的預測就是
09:35
of quantum量子 mechanics機械學,
236
560000
2000
量子力學了
09:37
just by looking at the structure結構體 of atoms原子 --
237
562000
2000
光以原子結構來說
09:39
the same相同 theory理論 that describes介紹 transistors晶體管 --
238
564000
2000
就是那解釋電晶體的理論
09:41
is that there can be no stars明星 in the universe宇宙
239
566000
3000
能用來預測宇宙中的恆星
09:44
that have reached到達 the end結束 of their life
240
569000
2000
當到達它們的生命末日
09:46
that are bigger than, quite相當 specifically特別, 1.4 times the mass of the Sun太陽.
241
571000
3000
絕不會有大於1.4倍太陽的質量
09:49
That's a limit限制 imposed徵收 on the mass of stars明星.
242
574000
3000
也就是恆星質量的上限
09:52
You can work it out on a piece of paper in a laboratory實驗室,
243
577000
3000
這是可用理論在實驗室中計算得出
09:55
get a telescope望遠鏡, swing搖擺 it to the sky天空,
244
580000
2000
再拿個天文望遠鏡對準天空
09:57
and you find that there are no dead stars明星
245
582000
3000
一樣不會找到一個死恆星
10:00
bigger than 1.4 times the mass of the Sun太陽.
246
585000
2000
會大於太陽質量的1.4倍
10:02
That's quite相當 an incredible難以置信 prediction預測.
247
587000
3000
這是個令人叫奇的預測
10:05
What happens發生 when you have a star that's right on the edge邊緣 of that mass?
248
590000
3000
那麼假使有一個在臨界點的恆星 會如何?
10:08
Well, this is a picture圖片 of it.
249
593000
2000
這張照片就是了
10:10
This is the picture圖片 of a galaxy星系, a common共同 "our garden花園" galaxy星系
250
595000
3000
這是銀河的照片, 叫做"花園"銀河系
10:13
with, what, 100 billion十億
251
598000
2000
其中有著1千億個
10:15
stars明星 like our Sun太陽 in it.
252
600000
2000
相當於太陽的恆星
10:17
It's just one of billions數十億 of galaxies星系 in the universe宇宙.
253
602000
3000
這只是宇宙中十億分之一的銀河系
10:20
There are a billion十億 stars明星 in the galactic core核心,
254
605000
2000
銀河的核心部分有著10億個恆星
10:22
which哪一個 is why it's shining閃亮的 out so brightly明亮地.
255
607000
3000
也就是銀河中心總是特別閃亮
10:25
This is about 50 million百萬 light years年份 away,
256
610000
2000
這是約5千萬光年之遙
10:27
so one of our neighboring鄰接 galaxies星系.
257
612000
2000
的鄰近銀河系
10:29
But that bright star there
258
614000
2000
那個非常閃亮的恆星
10:31
is actually其實 one of the stars明星 in the galaxy星系.
259
616000
3000
就是那銀河系中之一員
10:34
So that star is also
260
619000
2000
所以也是距離了
10:36
50 million百萬 light years年份 away.
261
621000
2000
5千萬光年
10:38
It's part部分 of that galaxy星系, and it's shining閃亮的 as brightly明亮地
262
623000
3000
只是那銀河系的一個星, 卻有著如
10:41
as the center中央 of the galaxy星系
263
626000
2000
核心團一般的明亮
10:43
with a billion十億 suns太陽 in it.
264
628000
2000
是10億個太陽的總合
10:45
That's a Type類型 IaIA supernova超新星 explosion爆炸.
265
630000
3000
那是個超新星的爆炸
10:48
Now that's an incredible難以置信 phenomena現象,
266
633000
2000
是個令人驚奇的景象
10:50
because it's a star that sits坐鎮 there.
267
635000
2000
是因為就只是單一個恆星的能量
10:52
It's called a carbon-oxygen碳 - 氧 dwarf矮人.
268
637000
2000
它被稱為碳-氧白矮星
10:54
It sits坐鎮 there about, say, 1.3 times the mass of the Sun太陽.
269
639000
3000
它存在那裡擁有1.3倍的太陽質量
10:57
And it has a binary二進制 companion伴侶 that goes around it,
270
642000
3000
它還是個雙子星的系統
11:00
so a big star, a big ball of gas加油站.
271
645000
3000
有著一個巨大恆星與一團星雲
11:03
And what it does is it sucks gas加油站
272
648000
2000
它實際是在以重力吸引
11:05
off its companion伴侶 star,
273
650000
2000
其伴星的沙石
11:07
until直到 it gets得到 to this limit限制 called the Chandrasekhar錢德拉塞卡 limit限制,
274
652000
3000
直到它質量達到所謂的"Chandrasekhar"極限
11:10
and then it explodes爆炸.
275
655000
2000
它便進行爆炸
11:12
And it explodes爆炸, and it shines as brightly明亮地
276
657000
2000
爆炸是如此的明亮
11:14
as a billion十億 suns太陽 for about two weeks,
277
659000
2000
就像10億個太陽般的明亮 持續兩週
11:16
and releases發布, not only energy能源,
278
661000
3000
釋放出不只能量
11:19
but a huge巨大 amount of chemical化學 elements分子 into the universe宇宙.
279
664000
3000
也有大量的化學元素到宇宙中
11:22
In fact事實, that one is a carbon-oxygen碳 - 氧 dwarf矮人.
280
667000
3000
所以知道它是個有碳與氧的白矮星
11:25
Now, there was no carbon and oxygen
281
670000
2000
但是當宇宙初生成時的大爆炸
11:27
in the universe宇宙 at the Big Bang.
282
672000
2000
是沒有碳與氧的元素
11:29
And there was no carbon and oxygen in the universe宇宙
283
674000
2000
甚至在宇宙第一代的星球
11:31
throughout始終 the first generation of stars明星.
284
676000
3000
也沒有碳和氧
11:34
It was made製作 in stars明星 like that,
285
679000
2000
直到原子 經由一次次的能量爆炸
11:36
locked鎖定 away and then returned to the universe宇宙
286
681000
2000
再結合物質回到宇宙中
11:38
in explosions爆炸 like that
287
683000
2000
才組合成碳氧等元素
11:40
in order訂購 to recondense再冷凝 into planets行星,
288
685000
2000
才聚集形成新元素 新行星
11:42
stars明星, new solar太陽能 systems系統
289
687000
2000
新恆星, 以及新的太陽系
11:44
and, indeed確實, people like us.
290
689000
3000
以及像我們這樣的生物
11:47
I think that's a remarkable卓越 demonstration示範 of the power功率
291
692000
2000
我想這就是展現
11:49
and beauty美女 and universality普遍性 of the laws法律 of physics物理,
292
694000
3000
物理的美與力, 以及物理的嚴謹通用性
11:52
because we understand理解 that process處理,
293
697000
2000
就因為在地球 我們懂得這些過程
11:54
because we understand理解
294
699000
2000
我們懂得
11:56
the structure結構體 of atoms原子 here on Earth地球.
295
701000
2000
原子的結構
11:58
This is a beautiful美麗 quote引用 that I found發現 --
296
703000
2000
這是個優美的引述
12:00
we're talking about serendipity意外發現 there -- from Alexander亞歷山大 Fleming弗萊明:
297
705000
3000
來自於Alexander Fleming
12:03
"When I woke醒來 up just after dawn黎明
298
708000
2000
"當我於1928年的9月28日
12:05
on September九月 28, 1928,
299
710000
2000
的清晨醒來,
12:07
I certainly當然 didn't plan計劃 to revolutionize革命化 all medicine醫學
300
712000
2000
我當然沒想到那天,我對藥物會有革命性的突破
12:09
by discovering發現 the world's世界 first antibiotic抗生素."
301
714000
3000
也就是發現了世上第一個抗生素"
12:12
Now, the explorers探險 of the world世界 of the atom原子
302
717000
2000
探索原子結構的科學家
12:14
did not intend打算 to invent發明 the transistor晶體管.
303
719000
2000
並未設想到電晶體
12:16
And they certainly當然 didn't intend打算 to
304
721000
2000
更沒想像能同時
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describe描述 the mechanics機械學 of supernova超新星 explosions爆炸,
305
723000
3000
解釋超新星的爆炸
12:21
which哪一個 eventually終於 told us where
306
726000
2000
還引導出
12:23
the building建造 blocks of life
307
728000
2000
生命的建構是
12:25
were synthesized綜合 in the universe宇宙.
308
730000
2000
如何合成於宇宙中
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So, I think science科學 can be --
309
733000
2000
所以 我認為科學
12:30
serendipity意外發現 is important重要.
310
735000
2000
是註定的重要
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It can be beautiful美麗. It can reveal揭示 quite相當 astonishing驚人 things.
311
737000
3000
它是美的 是能發現驚奇事物
12:35
It can also, I think, finally最後
312
740000
3000
它也能最終地
12:38
reveal揭示 the most profound深刻
313
743000
2000
揭露最深邃
12:40
ideas思路 to us
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745000
2000
的理念,也就是
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about our place地點 in the universe宇宙
315
747000
2000
人類在宇宙中的定位
12:44
and really the value of our home planet行星.
316
749000
2000
以及地球的真實價值
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This is a spectacular壯觀 picture圖片 of our home planet行星.
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751000
3000
這張偉大的照片是關於地球
12:49
Now, it doesn't look like our home planet行星.
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754000
2000
它卻看不出相似點
12:51
It looks容貌 like Saturn土星 because, of course課程, it is.
319
756000
3000
它卻像是土星, 而它本就是
12:54
It was taken採取 by the Cassini卡西尼 space空間 probe探測.
320
759000
2000
由卡西尼號所拍攝
12:56
But it's a famous著名 picture圖片, not because of
321
761000
2000
它是個有名的照片, 並不是因為
12:58
the beauty美女 and majesty威嚴 of Saturn's土星 rings戒指,
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763000
3000
美麗的土星光環
13:01
but actually其實 because of a tiny, faint blobBLOB
323
766000
3000
而是因為這個細小模糊光點
13:04
just hanging underneath one of the rings戒指.
324
769000
2000
就在光環的下方
13:06
And if I blow打擊 it up there, you see it.
325
771000
2000
讓我放大照片
13:08
It looks容貌 like a moon月亮,
326
773000
2000
它優看起來像是個衛星
13:10
but in fact事實, it's a picture圖片 of Earth地球.
327
775000
2000
事實上, 它就是地球
13:12
It was a picture圖片 of Earth地球 captured捕獲 in that frame of Saturn土星.
328
777000
3000
也就是一張從土星角度看到的地球
13:15
That's our planet行星 from 750 million百萬 miles英里 away.
329
780000
3000
從遙遠的7億5千萬英哩的行星
13:19
I think the Earth地球 has got a strange奇怪 property屬性
330
784000
2000
我想地球有著奇怪的特性
13:21
that the farther更遠 away you get from it,
331
786000
2000
越遠看它
13:23
the more beautiful美麗 it seems似乎.
332
788000
2000
越覺得它美
13:25
But that is not the most distant遙遠 or most famous著名 picture圖片 of our planet行星.
333
790000
3000
這還不是最遙遠的行星位置
13:28
It was taken採取 by this thing, which哪一個 is called the Voyager航海家 spacecraft宇宙飛船.
334
793000
3000
是由航海家太空號所拍攝
13:31
And that's a picture圖片 of me in front面前 of it for scale規模.
335
796000
3000
我站在它的前面作比例參考
13:34
The Voyager航海家 is a tiny machine.
336
799000
2000
航海家太空號是個小機器
13:36
It's currently目前 10 billion十億 miles英里 away from Earth地球,
337
801000
3000
目前它是距離地球100億英哩之外
13:39
transmitting發射 with that dish, with the power功率 of 20 watts,
338
804000
3000
經由那耗電20瓦的小衛星碟
13:42
and we're still in contact聯繫 with it.
339
807000
2000
我們仍然與它保持聯繫
13:44
But it visited參觀 Jupiter木星, Saturn土星,
340
809000
2000
它曾到過木星, 土星
13:46
Uranus天王星 and Neptune海王星.
341
811000
2000
天王星、 海王星
13:48
And after it visited參觀 all four of those planets行星,
342
813000
3000
在它經過這四個行星後
13:51
Carl卡爾 Sagan薩根, who's誰是 one of my great heroes英雄,
343
816000
3000
Carl Sagan--我的偶像
13:54
had the wonderful精彩 idea理念
344
819000
2000
突發奇想
13:56
of turning車削 Voyager航海家 around
345
821000
2000
將航海家轉頭來
13:58
and taking服用 a picture圖片 of every一切 planet行星 it had visited參觀.
346
823000
2000
找了一張集合所有拜訪過的行星
14:00
And it took this picture圖片 of Earth地球.
347
825000
2000
也包含地球
14:02
Now it's very hard to see the Earth地球 there, it's called the "Pale蒼白 Blue藍色 Dot" picture圖片,
348
827000
3000
很難看清楚地球, 我們只能稱它是"淡藍小點"
14:05
but Earth地球 is suspended暫停 in that red shaft of light.
349
830000
3000
但地球真的掛在光束上
14:08
That's Earth地球 from four billion十億 miles英里 away.
350
833000
3000
那是距離40億英哩的地球
14:11
And I'd like to read you what
351
836000
2000
我想對大家讀一段
14:13
Sagan薩根 wrote about it, just to finish,
352
838000
2000
Sagan所寫的段落做結
14:15
because I cannot不能 say words as beautiful美麗 as this
353
840000
3000
因為我無法像他能用話語
14:18
to describe描述 what he saw
354
843000
2000
表達從這張照片
14:20
in that picture圖片 that he had taken採取.
355
845000
2000
所感受的美
14:22
He said, "Consider考慮 again that dot.
356
847000
2000
他是這麼說的: "再想想那小點
14:24
That's here. That's home. That's us.
357
849000
3000
在那裡 那是家 那是我們
14:27
On it, everyone大家 you love,
358
852000
2000
在那之上 有我們所愛的人
14:29
everyone大家 you know, everyone大家 you've ever heard聽說 of,
359
854000
3000
有我們所認識的人, 有我們所知道的人
14:32
every一切 human人的 being存在 who ever was
360
857000
2000
也有那些
14:34
lived生活 out their lives生活.
361
859000
2000
曾生活過的人
14:36
The aggregates聚集 of joy喜悅 and suffering痛苦
362
861000
2000
整合了 歡樂與苦難
14:38
thousands數千 of confident信心 religions宗教,
363
863000
2000
數以千計的宗教
14:40
ideologies意識形態 and economic經濟 doctrines學說,
364
865000
3000
意識形態 與 經濟理論
14:43
every一切 hunter獵人 and forager覓食, every一切 hero英雄 and coward懦夫,
365
868000
3000
有獵人與搶劫者, 有英雄與懦夫
14:46
every一切 creator創造者 and destroyer驅逐艦 of civilization文明,
366
871000
3000
有文明創造者與毀滅者
14:49
every一切 king國王 and peasant, every一切 young年輕 couple一對 in love,
367
874000
3000
有國王與莊稼, 有戀愛中的人
14:52
every一切 mother母親 and father父親, hopeful有希望 child兒童,
368
877000
2000
有母親父親與充滿希望的孩童
14:54
inventor發明者 and explorer探險者,
369
879000
2000
有發明家與探索者
14:56
every一切 teacher老師 of morals, every一切 corrupt腐敗 politician政治家,
370
881000
3000
有道德導師與敗壞政客
14:59
every一切 superstar超級明星, every一切 supreme最高 leader領導,
371
884000
3000
有巨星與領袖
15:02
every一切 saint and sinner罪人 in the history歷史 of our species種類,
372
887000
3000
有聖人與罪人 就在整個人類歷史中
15:05
lived生活 there, on a mote微塵 of dust灰塵,
373
890000
2000
就活在那小小的砂粒
15:07
suspended暫停 in a sunbeam陽光.
374
892000
2000
懸掛在太陽光束中
15:09
It's been said that astronomy's天文學的 a humbling震撼人心
375
894000
2000
曾聽過學習天文學是個謙卑
15:11
and character-building字符建設 experience經驗.
376
896000
2000
與人格養成的經驗
15:13
There is perhaps也許 no better demonstration示範
377
898000
2000
這張我們渺小的世界影像
15:15
of the folly蠢事 of human人的 conceits自負
378
900000
2000
最能展現、 說明
15:17
than this distant遙遠 image圖片 of our tiny world世界.
379
902000
2000
人類奇想的愚蠢
15:19
To me, it underscores下劃線 our responsibility責任
380
904000
2000
對我而言, 它強調了我們的責任
15:21
to deal合同 more kindly和藹 with one another另一個
381
906000
3000
該去仁慈的互相對待
15:24
and to preserve保留 and cherish珍視 the pale蒼白 blue藍色 dot,
382
909000
3000
該去保存與珍惜這個淡藍小點
15:27
the only home we've我們已經 ever known已知."
383
912000
2000
我們唯一的家"
15:29
Beautiful美麗 words about
384
914000
2000
優美的述說了
15:31
the power功率 of science科學 and exploration勘探.
385
916000
2000
科學研究的力量
15:33
The argument論據 has always been made製作, and it will always be made製作,
386
918000
2000
一直以來反對科學研究的立論
15:35
that we know enough足夠 about the universe宇宙.
387
920000
2000
錯以為我們已經知道了所有的宇宙大道理
15:37
You could have made製作 it in the 1920s; you wouldn't不會 have had penicillin青黴素.
388
922000
3000
若是這樣就停住, 1920後就不會有抗生素
15:40
You could have made製作 it in the 1890s; you wouldn't不會 have the transistor晶體管.
389
925000
3000
若是這樣就停住, 1890後就不會有現在的電晶體
15:43
And it's made製作 today今天 in these difficult economic經濟 times.
390
928000
3000
這樣的立論 又出現在現今經濟困難的時候
15:46
Surely一定, we know enough足夠.
391
931000
2000
是的, 我們知道夠多了
15:48
We don't need to discover發現 anything else其他 about our universe宇宙.
392
933000
2000
不需要再去探索我們的太陽系
15:50
Let me leave離開 the last words to someone有人
393
935000
2000
再讓我最後引述一個
15:52
who's誰是 rapidly急速 becoming變得 a hero英雄 of mine,
394
937000
2000
我心中的偶像:
15:54
Humphrey漢弗萊 Davy戴維, who did his science科學 at the turn of the 19th century世紀.
395
939000
3000
Humphrey Davy, 在19世紀的轉換時做研究
15:57
He was clearly明確地 under assault突擊 all the time.
396
942000
3000
也常被不支持的論點攻擊
16:00
"We know enough足夠 at the turn of the 19th century世紀.
397
945000
3000
說我們在進入19世紀時就知道足夠了
16:03
Just exploit利用 it; just build建立 things."
398
948000
2000
"就是探索, 就是建構事物"
16:05
He said this, he said, "Nothing is more fatal致命
399
950000
2000
他說: "對於人類心智的進展
16:07
to the progress進展 of the human人的 mind心神
400
952000
2000
最危險的莫過於
16:09
than to presume假設 that our views意見 of science科學
401
954000
2000
自認為我們對科學的觀點
16:11
are ultimate最終,
402
956000
2000
已是最終版本,
16:13
that our triumphs勝利 are complete完成,
403
958000
2000
或是我們的成就都已達成、
16:15
that there are no mysteries奧秘 in nature性質,
404
960000
2000
所有的自然問題都已解決,
16:17
and that there are no new worlds世界 to conquer征服."
405
962000
2000
或是不再有新奇事物等我們發掘。"
16:19
Thank you.
406
964000
2000
謝謝大家
16:21
(Applause掌聲)
407
966000
2000
(掌聲)
Translated by K. C. Peng
Reviewed by Adrienne Lin

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ABOUT THE SPEAKER
Brian Cox - Physicist
Physicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester.

Why you should listen

Based at the University of Manchester, Brian Cox works at CERN in Geneva on the ATLAS experiment, studying the forward proton detectors for the Large Hadron Collider there. He's a professor at the University of Manchester, working in the High Energy Physics group, and is a research fellow of the Royal Society.

He's also become a vital voice in the UK media for explaining physics to the public. With his rockstar hair and accessible charm, he's the go-to physicist for explaining heady concepts on British TV and radio. (If you're in the UK, watch him on The Big Bang Machine.) He was the science advisor for the 2007 film Sunshine. He answers science questions every Friday on BBC6 radio's Breakfast Show.

More profile about the speaker
Brian Cox | Speaker | TED.com