TED2004
Steven Strogatz: The science of sync
Steven Strogatz fala sobre sincronização
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O matemático Steven Strogatz mostra como grupos de animais (pássaros, vagalumes e peixes) conseguem sincronizar-se e agir como uma unidade- sem que ninguém dê ordens. Esta tendência poderosa se estende também ao domínio dos objetos.
Steven Strogatz - Mathematician
In his work in applied mathematics, Steven Strogatz studies the way math and biology intersect. Full bio
In his work in applied mathematics, Steven Strogatz studies the way math and biology intersect. Full bio
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00:19
I was trying to think, how is sync connected to happiness,
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Eu estava tentando pensar sobre como sincronização ("sinc") está conectada à felicidade,
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and it occurred to me that for some reason we take pleasure in synchronizing.
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3000
7000
e me ocorreu (a idéia) que por alguma razão, nós sentimos prazer em sincronizar.
00:28
We like to dance together, we like singing together.
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3000
Nós gostamos de dançar juntos, cantar juntos.
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And so, if you'll put up with this, I would like to enlist your help
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5000
E, se vocês concordarem, eu gostaria de contar com a ajuda de vocês,
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with a first experiment today. The experiment is --
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18000
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para um primeiro experimento. Este experimento é--
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and I notice, by the way, that when you applauded,
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22000
3000
eu noto, a propósito, que quando vocês aplaudiram,
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that you did it in a typical North American way,
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vocês o fizeram de uma forma tipicamente americana,
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that is, you were raucous and incoherent.
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ou seja, barulhenta e incoerente.
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You were not organized. It didn't even occur to you to clap in unison.
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Vocês não se organizaram. Não passou pela cabeça de vocês aplaudir em uníssono.
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Do you think you could do it? I would like to see if this audience would --
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Vocês acham que o conseguem? Eu gostaria de ver se esta audiência poderia-
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no, you haven't practiced, as far as I know --
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-não, vocês não praticaram, tanto quanto eu sei-
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can you get it together to clap in sync?
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vocês poderiam aplaudir em sinc?
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(Clapping)
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(aplausos)
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Whoa! Now, that's what we call emergent behavior.
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Uau! Isto é o que eu chamo de comportamento emergente!
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(Laughter)
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(risos)
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So I didn't expect that, but -- I mean, I expected you could synchronize.
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Eu não esperava por isto- quer dizer, eu esperava que vocês conseguiriam sincronizar.
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It didn't occur to me you'd increase your frequency.
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Mas não me ocorreu que vocês aumentariam a frequência.
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It's interesting.
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É interessante.
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(Laughter)
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(risos)
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So what do we make of that? First of all, we know that you're all brilliant.
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4000
Portanto, o que nós concluímos disto? Primeiramente, nós sabemos que vocês todos são brilhantes.
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This is a room full of intelligent people, highly sensitive.
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76000
4000
Este auditório está cheio de pessoas inteligentes, altamente sensíveis.
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Some trained musicians out there.
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80000
3000
Há alguns músicos aqui.
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Is that what enabled you to synchronize?
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2000
Foi isto que os habilitou a sincronizar?
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So to put the question a little more seriously,
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85000
3000
Para colocar a questão um pouco mais seriamente,
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let's ask ourselves what are the minimum requirements for what you just did,
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88000
4000
vamos nos perguntar quais são os requerimentos mínimos para o que vocês acabam de fazer,
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for spontaneous synchronization.
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3000
para sincronização espontânea.
01:53
Do you need, for instance, to be as smart as you are?
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4000
Vocês precisam, por exemplo, de ser espertos como vocês são?
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Do you even need a brain at all just to synchronize?
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99000
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Vocês precisam mesmo de um cérebro, para simplesmente sincronizar?
02:04
Do you need to be alive? I mean, that's a spooky thought, right?
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5000
Vocês precisam estar vivos? Quero dizer, esta é uma idéia estranha, não?
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Inanimate objects that might spontaneously synchronize themselves.
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Objetos inanimados que podem espontaneamente sincronizar a si mesmos.
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It's real. In fact, I'll try to explain today that sync is maybe one of,
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7000
É real. Na verdade, vou tentar explicar hoje que a sinc é talvez uma das,
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if not one of the most, perhaps the most pervasive drive in all of nature.
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123000
4000
se não for A mais, força ubíqua em toda a natureza.
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It extends from the subatomic scale to the farthest reaches of the cosmos.
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127000
6000
Ele estende-se da escala subatômica até os confins mais extremos do cosmos.
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It's a deep tendency toward order in nature
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133000
4000
É uma tendência profunda em direção à ordem na natureza,
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that opposes what we've all been taught about entropy.
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137000
3000
que se opõe a tudo que nos ensinaram sobre entropia.
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I mean, I'm not saying the law of entropy is wrong -- it's not.
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140000
3000
Quero dizer, não estou sugerindo que a lei da entropia está errada- ela não está.
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But there is a countervailing force in the universe --
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2000
Mas há uma força de contrapartida no universo-
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the tendency towards spontaneous order. And so that's our theme.
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145000
5000
- uma tendência em direção a ordem espontânea. E este é o nosso tema.
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Now, to get into that, let me begin with what might have occurred to you immediately
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150000
4000
Agora, para entrar neste assunto, começarei com o que deve ter ocorrido imediatamente à vocês,
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when you hear that we're talking about synchrony in nature,
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154000
4000
quando ouviram que nós falaríamos sobre sincronismo na natureza,
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which is the glorious example of birds that flock together,
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158000
6000
que é o glorioso exemplo de um bando de pássaros que voam juntos,
03:02
or fish swimming in organized schools.
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164000
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ou peixes nadando em cardumes organizados.
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So these are not particularly intelligent creatures,
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168000
4000
Estas criaturas não são particularmente inteligentes,
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and yet, as we'll see, they exhibit beautiful ballets.
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172000
3000
no entanto, como vamos ver, elas exibem balés lindos.
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This is from a BBC show called "Predators,"
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177000
2000
Isto é de um show da BBC, chamado "Predadores",
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and what we're looking at here are examples of synchrony that have to do with defense.
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179000
5000
e o que nós estamos vendo são exemplos de sincronismo que tem a ver com defesa.
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When you're small and vulnerable, like these starlings,
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3000
Quando você é pequeno e vulnerável, como estas andorinhas,
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or like the fish, it helps to swarm to avoid predators, to confuse predators.
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188000
7000
ou como os peixes, ajuda estar em bando para evitar predadores, para confundir predadores.
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Let me be quiet for a second because this is so gorgeous.
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197000
3000
Deixem-me ficar em silêncio por um segundo, pois isto é tão belo.
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For a long time, biologists were puzzled by this behavior,
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215000
3000
Por muito tempo os cientistas ficaram perplexos com este comportamento,
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wondering how it could be possible.
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218000
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pensando em como isto era possível.
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We're so used to choreography giving rise to synchrony.
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221000
3000
Nós estamos tão acostumados com coreografia dando origem ao sincronismo.
04:03
These creatures are not choreographed.
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225000
2000
Estas criaturas não são coreografadas (por algo externo).
04:05
They're choreographing themselves.
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227000
2000
Elas estão criando sua própria coreografia.
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And only today is science starting to figure out how it works.
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231000
3000
E apenas recentemente a ciência começou a entender como isto funciona.
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I'll show you a computer model made by Iain Couzin, a researcher at Oxford,
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235000
6000
Vou mostrar a vocês um modelo criado num computador, por Ian Kuzan, um pesquisador de Oxford,
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that shows how swarms work.
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241000
2000
que mostra como estas ondas (nos grupos de animais) funcionam.
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There are just three simple rules.
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243000
2000
Existem apenas 3 regras simples.
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First, all the individuals are only aware of their nearest neighbors.
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246000
4000
Primeiro, os indivíduos percebem apenas os seus vizinhos mais próximos.
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Second, all the individuals have a tendency to line up.
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251000
3000
Segundo, todos os indivíduos tem uma tendência a se alinhar.
04:33
And third, they're all attracted to each other,
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255000
3000
Terceiro, eles são atraídos um ao outro,
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but they try to keep a small distance apart.
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258000
2000
mas eles tentam manter uma pequena distância entre eles.
04:39
And when you build those three rules in,
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261000
3000
E quando você incorpora estas 3 regras,
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automatically you start to see swarms
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264000
2000
automaticamente você começa a ver estas ondas
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that look very much like fish schools or bird flocks.
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266000
3000
que se parecem muito com os cardumes e os bandos de pássaros.
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Now, fish like to stay close together, about a body length apart.
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270000
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Agora, peixes gostam de ficar bem juntos, a cerca de um corpo de distância.
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Birds try to stay about three or four body lengths apart.
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274000
3000
Aves tendem a ficar a 3 a 4 corpos de distância.
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But except for that difference, the rules are the same for both.
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277000
3000
Mas excetuando-se estas diferenças, as regras são as mesmas para ambos.
05:04
Now, all this changes when a predator enters the scene.
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286000
3000
Tudo isto muda quando um predador entra em cena.
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There's a fourth rule: when a predator's coming, get out of the way.
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291000
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Há uma quarta regra: quando um predador se aproxima, saia do caminho.
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Here on the model you see the predator attacking.
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305000
3000
Aqui no modelo vocês podem ver um predador atacando.
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The prey move out in random directions,
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310000
2000
As presas se movem evitando-o, em direções aleatórias,
05:30
and then the rule of attraction brings them back together again,
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312000
3000
e aí a regra da atração os traz de volta, para ficar juntos;
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so there's this constant splitting and reforming.
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315000
3000
portanto há este constante separar e se juntar novamente.
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And you see that in nature.
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319000
2000
E vocês vêem isto na natureza.
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Keep in mind that, although it looks as if each individual is acting to cooperate,
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329000
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Percebam que, apesar de cada indivíduo parecer estar cooperando,
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what's really going on is a kind of selfish Darwinian behavior.
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335000
4000
o que realmente ocorre é uma espécie de comportamento Darwiniano egoísta.
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Each is scattering away at random to try to save its scales or feathers.
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339000
4000
Cada um esta se separando de forma aleatória, para tentar salvar suas escamas ou penas.
06:03
That is, out of the desire to save itself,
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345000
3000
Ou seja, motivados pelo desejo de se salvar,
06:06
each creature is following these rules,
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348000
3000
cada criatura está seguindo estas regras,
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and that leads to something that's safe for all of them.
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351000
2000
e isto leva a algo que é seguro para todos eles.
06:11
Even though it looks like they're thinking as a group, they're not.
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353000
3000
Mesmo que pareça que elas estão agindo como um grupo, elas não estão.
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You might wonder what exactly is the advantage to being in a swarm,
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374000
3000
Vocês podem se perguntar qual é a vantagem de estar num grupo de animais,
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so you can think of several.
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377000
2000
e vocês podem pensar em várias.
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As I say, if you're in a swarm, your odds of being the unlucky one
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379000
4000
Como eu disse, se você é parte de um bando, sua chance de ser o azarado
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are reduced as compared to a small group.
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383000
3000
são reduzidas, comparado com um grupo menor.
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There are many eyes to spot danger.
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387000
3000
Há vários olhos para ver o perigo,
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And you'll see in the example with the starlings, with the birds,
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390000
7000
e vocês verão no exemplo com as andorinhas, com as aves,
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when this peregrine hawk is about to attack them,
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397000
2000
quando este falcão peregrino está prestes a atacá-las,
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that actually waves of panic can propagate,
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399000
3000
há estas ondas de pânico que se propagam,
07:00
sending messages over great distances.
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402000
3000
enviando mensagens a grandes distâncias.
07:03
You'll see -- let's see, it's coming up possibly at the very end -- maybe not.
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405000
8000
Vocês vêem- vamos ver, acho que aparece no fim- talvez não.
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Information can be sent over half a kilometer away
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414000
3000
A informação pode ser enviada a um kilometro de distância,
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in a very short time through this mechanism.
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417000
3000
em um tempo muito curto, através deste mecanismo.
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Yes, it's happening here.
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422000
2000
Sim, esta acontecendo agora.
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See if you can see those waves propagating through the swarm.
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424000
3000
Vejam se vocês conseguem ver estas ondas se propagando através do bando.
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It's beautiful. The birds are, we sort of understand, we think,
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428000
4000
É lindo. As aves são, nós achamos, ou pensamos,
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from that computer model, what's going on.
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432000
2000
a partir daquele modelo de computador, sabemos o que se passa.
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As I say, it's just those three simple rules,
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434000
2000
E como eu disse, são apenas 3 regras simples,
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plus the one about watch out for predators.
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436000
2000
mais aquela sobre ter atenção aos predadores.
07:36
There doesn't seem to be anything mystical about this.
100
438000
3000
Não parece haver nada místico a respeito disto.
07:39
We don't, however, really understand at a mathematical level.
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441000
3000
Nós não entendemos realmente, no entanto, a nível matemático.
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I'm a mathematician. We would like to be able to understand better.
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444000
4000
Eu sou matemático. Nós gostaríamos de ser capazes de entender isto melhor.
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I mean, I showed you a computer model, but a computer is not understanding.
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448000
3000
Quero dizer, eu mostrei um modelo de computador, mas isto não é entender.
07:49
A computer is, in a way, just another experiment.
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451000
3000
Um computador é, de certa forma, apenas outro experimento.
07:52
We would really like to have a deeper insight into how this works
105
454000
3000
Nós realmente gostaríamos de ter um entendimento mais profundo sobre como isto funciona.
07:55
and to understand, you know, exactly where this organization comes from.
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457000
5000
E entender exatamente de onde esta organização se origina.
08:00
How do the rules give rise to the patterns?
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462000
2000
Como regras dão origem a estes padrões?
08:02
There is one case that we have begun to understand better,
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464000
3000
Há um caso que começamos a entender melhor,
08:05
and it's the case of fireflies.
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467000
3000
o caso dos vagalumes.
08:08
If you see fireflies in North America,
110
470000
2000
Vocês vêem vagalumes na América do Norte,
08:10
like so many North American sorts of things,
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472000
2000
e como muitas coisas norte-americanas,
08:12
they tend to be independent operators. They ignore each other.
112
474000
4000
eles tendem a ser operadores independentes. Eles ignoram um ao outro.
08:16
They each do their own thing, flashing on and off,
113
478000
2000
Cada um faz suas próprias coisas, piscando e apagando,
08:18
paying no attention to their neighbors.
114
480000
2000
sem prestar atenção aos seus vizinhos.
08:20
But in Southeast Asia -- places like Thailand or Malaysia or Borneo --
115
482000
5000
Mas na Ásia do sudoeste, em lugares como a Tailândia, Malásia ou Bornéo,
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there's a beautiful cooperative behavior that occurs among male fireflies.
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487000
5000
eles tem um comportamento cooperativo lindo, que ocorre entre os vagalumes machos.
08:30
You can see it every night along the river banks.
117
492000
3000
Vocês podem vê-lo todas as noites, nas margens dos rios,
08:33
The trees, mangrove trees, are filled with fireflies communicating with light.
118
495000
5000
As árvores, árvores ribeirinhas, estão cheias de vagalumes comunicando-se com luzes.
08:38
Specifically, it's male fireflies who are all flashing in perfect time together,
119
500000
5000
Especificamente, são os vagalumes machos piscando juntos em perfeita sintonia,
08:43
in perfect synchrony, to reinforce a message to the females.
120
505000
4000
em perfeito sincronismo, para reforçar a mensagem dirigida às fêmeas.
08:47
And the message, as you can imagine, is "Come hither. Mate with me."
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509000
4000
E a mensagem como vocês podem imaginar, é "por favor venha aqui acasalar comigo".
08:52
(Music)
122
514000
6000
(música)
08:59
In a second I'm going to show you a slow motion of a single firefly
123
521000
4000
Em um segundo, eu mostrarei a vocês o movimento de um vagalume em câmera lenta,
09:03
so that you can get a sense. This is a single frame.
124
525000
3000
para vocês poderem perceber. Isto é um único fotograma.
09:06
Then on, and then off -- a 30th of a second, there.
125
528000
5000
E aí, liga e desliga - um trigésimo de segundo, aqui.
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And then watch this whole river bank, and watch how precise the synchrony is.
126
533000
4000
E agora vejam esta margem de rio, e quão precisa é a sincronia.
09:18
On, more on and then off.
127
540000
3000
Liga, liga de novo, e desliga.
09:27
The combined light from these beetles -- these are actually tiny beetles --
128
549000
3000
A luz combinada deste besourinhos- eles são na verdade pequenos besouros-
09:30
is so bright that fishermen out at sea can use them
129
552000
3000
é tão brilhante que os pescadores que estão longe no mar podem usá-la
09:33
as navigating beacons to find their way back to their home rivers. It's stunning.
130
555000
4000
como faróis para orientar a navegação de volta às suas casas nas margens dos rios. É surpreendente.
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For a long time it was not believed
131
559000
2000
Por um longo tempo não se acreditou,
09:39
when the first Western travelers, like Sir Francis Drake,
132
561000
3000
quuando os primeiros navegadores ocidentais, como Sir Francis Drake,
09:42
went to Thailand and came back with tales of this unbelievable spectacle.
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564000
4000
foram à Tailândia e voltaram com estas histórias sobre este espetáculo incrível.
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No one believed them.
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2000
Ninguém acreditou neles.
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We don't see anything like this in Europe or in the West.
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570000
3000
Nós não vemos nada parecido com isto na Europa ou no ocidente.
09:51
And for a long time, even after it was documented,
136
573000
3000
E por muito tempo, mesmo após isto ser documentado,
09:54
it was thought to be some kind of optical illusion.
137
576000
2000
pensou-se que era uma espécie de ilusão ótica.
09:56
Scientific papers were published saying it was twitching eyelids
138
578000
3000
Artigos científicos foram publicados dizendo que era devido a um tremor das pálpebras.
09:59
that explained it, or, you know, a human being's tendency
139
581000
4000
Isto explicava o observado ou, vocês sabem, a tendência humana
10:03
to see patterns where there are none.
140
585000
2000
de ver padrões onde não há nenhum padrão.
10:05
But I hope you've convinced yourself now, with this nighttime video,
141
587000
3000
Mas eu espero que vocês tenham se convencido, com este vídeo noturno,
10:08
that they really were very well synchronized.
142
590000
3000
que os vagalumes estavam de fato muito bem sincronizados.
10:11
Okay, well, the issue then is, do we need to be alive
143
593000
3000
Ok, a questão agora é, precisamos estar vivos
10:14
to see this kind of spontaneous order,
144
596000
2000
para ver este tipo de comportamento espontâneo?
10:16
and I've already hinted that the answer is no.
145
598000
3000
Eu já dei uma dica de que a resposta é "não".
10:21
Well, you don't have to be a whole creature.
146
603000
2000
Bem, não precisam ser criaturas inteiras.
10:23
You can even be just a single cell.
147
605000
2000
Basta ser uma simples célula.
10:25
Like, take, for instance, your pacemaker cells in your heart right now.
148
607000
3000
Por exemplo, as células marca-passo do seu coração, agora mesmo,
10:28
They're keeping you alive.
149
610000
2000
estão mantendo vocês vivos.
10:30
Every beat of your heart depends on this crucial region, the sinoatrial node,
150
612000
5000
cada batida do seu coração depende desta região crucial, o nódulo sino-atrial,
10:35
which has about 10,000 independent cells that would each beep,
151
617000
4000
a qual tem cerca de 10 000 células independentes, e cada uma se ativa,
10:39
have an electrical rhythm -- a voltage up and down --
152
621000
3000
e tem um ritmo elétrico- uma voltagem que aumenta e diminui-
10:42
to send a signal to the ventricles to pump.
153
624000
3000
para enviar um sinal aos ventrículos, fazendo-os bombearem (o sangue).
10:45
Now, your pacemaker is not a single cell.
154
627000
3000
Agora, o seu marca-passo não é uma célula única.
10:48
It's this democracy of 10,000 cells that all have to fire in unison
155
630000
3000
É uma democracia de 10 000 células que precisam disparar em uníssono
10:51
for the pacemaker to work correctly.
156
633000
2000
para que o marca-passo funcione corretamente.
10:54
I don't want to give you the idea that synchrony is always a good idea.
157
636000
3000
Eu não quero dar a voces a idéia de que sincronismo é sempre uma boa idéia.
10:57
If you have epilepsy, there is an instance of billions of brain cells, or at least millions,
158
639000
5000
Se vocês tem epilepsia, há um evento em que bilhões de células cerebrais, ou pelo menos milhões,
11:02
discharging in pathological concert.
159
644000
3000
descarregam (energia), como em um concerto musical patológico.
11:06
So this tendency towards order is not always a good thing.
160
648000
3000
Portanto esta tendência ao sincronismo nem sempre é uma coisa boa.
11:10
You don't have to be alive. You don't have to be even a single cell.
161
652000
3000
Vocês não precisam estar vivos. Vocês não precisam nem de ser uma célula única.
11:13
If you look, for instance, at how lasers work,
162
655000
3000
Se vocês olharem, por exemplo, como os lasers funcionam,
11:16
that would be a case of atomic synchrony.
163
658000
3000
este é um caso de sincronismo atômico.
11:19
In a laser, what makes laser light so different from the light above my head here
164
661000
4000
Num laser, o que faz a luz do laser ser tão diferente da luz acima da minha cabeça aqui,
11:23
is that this light is incoherent --
165
665000
2000
é que a luz aqui é incoerente-
11:25
many different colors and different frequencies,
166
667000
3000
há várias cores e frequências diferentes,
11:28
sort of like the way you clapped initially --
167
670000
3000
parecido com a maneira como vocês inicialmente aplaudiram-
11:31
but if you were a laser, it would be rhythmic applause.
168
673000
3000
mas se vocês fossem um laser, seria um aplauso rítmico.
11:34
It would be all atoms pulsating in unison,
169
676000
2000
Seria todos os átomos pulsando em uníssono,
11:36
emitting light of one color, one frequency.
170
678000
3000
emitindo luz de uma cor, uma frequência.
11:40
Now comes the very risky part of my talk,
171
682000
3000
Agora vem a parte muito arriscada de minha conferência,
11:43
which is to demonstrate that inanimate things can synchronize.
172
685000
4000
que é demonstrar que coisas inanimadas podem sincronizar.
11:47
Hold your breath for me.
173
689000
2000
Segurem sua respiração para mim.
11:49
What I have here are two empty water bottles.
174
691000
4000
O que eu tenho aqui são duas garrafas d'água vazias.
11:56
This is not Keith Barry doing a magic trick.
175
698000
2000
Isto não é o Keith Barry fazendo mágica.
11:58
This is a klutz just playing with some water bottles.
176
700000
5000
isto é só um cara brincando com umas garrafas d'água.
12:03
I have some metronomes here.
177
705000
2000
Eu tenho uns metrônomos aqui.
12:08
Can you hear that?
178
710000
2000
Vocês conseguem ouvir isto?
12:12
All right, so, I've got a metronome,
179
714000
2000
Tudo bem então; eu tenho um metrônomo,
12:14
and it's the world's smallest metronome, the -- well, I shouldn't advertise.
180
716000
4000
e é o menor metrônomo do mundo, o - bom, eu não devo fazer propaganda.
12:18
Anyway, so this is the world's smallest metronome.
181
720000
3000
De qualquer forma, este é o menor metrônomo do mundo.
12:21
I've set it on the fastest setting, and I'm going to now take
182
723000
3000
Eu o programei para sua frequência mais rápida, e agora vou pegar
12:24
another one set to the same setting.
183
726000
2000
um outro conjunto igual, e fazer a mesma coisa.
12:28
We can try this first. If I just put them on the table together,
184
730000
3000
Vocês podem tentar isto primeiro. Se eu somente os colocar na mesa juntos,
12:33
there's no reason for them to synchronize, and they probably won't.
185
735000
3000
não há razão para que eles sincronizem, e eles provavelmente não o farão.
12:42
Maybe you'd better listen to them. I'll stand here.
186
744000
2000
Melhor que vocês os escutem. Eu vou me afastar um pouco.
12:49
What I'm hoping is that they might just drift apart
187
751000
2000
O que eu espero é que eles se separem pouco a pouco (o ruído)
12:51
because their frequencies aren't perfectly the same.
188
753000
2000
porque suas frequências não são exatamente a mesma.
13:01
Right? They did.
189
763000
2000
Certo? Eles se separaram.
13:03
They were in sync for a while, but then they drifted apart.
190
765000
2000
Eles estavam em sinc por um momento, e então se separaram.
13:07
And the reason is that they're not able to communicate.
191
769000
2000
E a razão disto é que eles não podiam se comunicar.
13:09
Now, you might think that's a bizarre idea.
192
771000
2000
Agora, vocês podem pensar que esta idéia é bizarra.
13:11
How can metronomes communicate?
193
773000
2000
Como podem metrônomos comunicar-se?
13:14
Well, they can communicate through mechanical forces.
194
776000
3000
Bom, eles podem se comunicar através de forças mecânicas.
13:17
So I'm going to give them a chance to do that.
195
779000
2000
Portanto eu vou dar uma chance à eles de fazer isto.
13:19
I also want to wind this one up a bit. How can they communicate?
196
781000
3000
Eu também quero salientar um pouco isto. Como eles podem se comunicar?
13:22
I'm going to put them on a movable platform,
197
784000
2000
Eu vou colocá-los em uma plataforma móvel,
13:24
which is the "Guide to Graduate Study at Cornell." Okay? So here it is.
198
786000
9000
que é o "Guia para estudos de graduação em Cornell" (um livro). OK? Portanto aqui está.
13:33
Let's see if we can get this to work.
199
795000
2000
Vamos ver se nós conseguimos fazer isto funcionar.
13:37
My wife pointed out to me that it will work better if I put both on at the same time
200
799000
4000
Minha esposa disse que funcionaria melhor se eu os colocasse ao mesmo tempo na plataforma,
13:41
because otherwise the whole thing will tip over.
201
803000
2000
porque senão a coisa toda pode se desmontar.
13:43
All right. So there we go. Let's see. OK, I'm not trying to cheat --
202
805000
7000
Certo. Aqui vamos nós. Vamos ver. OK, eu não estou tentando enganar-
13:50
let me start them out of sync. No, hard to even do that.
203
812000
5000
deixem-me começar fora de sinc. Não, é mesmo dificil fazer isto.
14:08
(Applause)
204
830000
4000
(aplauso)
14:12
All right. So before any one goes out of sync, I'll just put those right there.
205
834000
5000
Certo. Antes que algum saia de sinc, eu vou colocá-los aqui.
14:17
(Laughter)
206
839000
1000
(risos)
14:18
Now, that might seem a bit whimsical,
207
840000
2000
Agora, isto pode parecer um capricho do acaso,
14:20
but this pervasiveness of this tendency towards spontaneous order
208
842000
5000
mas a ubiquidade desta tendência à ordem espontânea
14:25
sometimes has unexpected consequences.
209
847000
4000
algumas vezes tem consequências inesperadas.
14:29
And a clear case of that,
210
851000
2000
E um caso claro disto
14:31
was something that happened in London in the year 2000.
211
853000
3000
é algo que aconteceu em Londres no ano 2000.
14:34
The Millennium Bridge was supposed to be the pride of London --
212
856000
3000
A Ponte do Milênio deveria ser o orgulho de Londres,
14:37
a beautiful new footbridge erected across the Thames,
213
859000
4000
uma bela ponte nova, erigida entre as margens do rio Tâmisa.
14:41
first river crossing in over 100 years in London.
214
863000
4000
A primeira nova ponte em 100 anos, em Londres.
14:45
There was a big competition for the design of this bridge,
215
867000
3000
Houve uma grande competição para o desenho desta ponte,
14:48
and the winning proposal was submitted by an unusual team --
216
870000
4000
e a proposta vencedora foi apresentada por um time fora do usual-
14:52
in the TED spirit, actually -- of an architect --
217
874000
3000
no espírito TED, realmente- por parte de um arquiteto-
14:55
perhaps the greatest architect in the United Kingdom, Lord Norman Foster --
218
877000
4000
talvez o maior arquiteto do Reino Unido, o Lord Norman Foster-
14:59
working with an artist, a sculptor, Sir Anthony Caro,
219
881000
5000
que trabalhou com um artista, um escultor, o Sir Anthony Caro,
15:04
and an engineering firm, Ove Arup.
220
886000
4000
e uma firma de engenharia, Ove Arup.
15:08
And together they submitted a design based on Lord Foster's vision,
221
890000
5000
E juntos eles submeteram o desenho baseado na visão do Lord Foster,
15:13
which was -- he remembered as a kid reading Flash Gordon comic books,
222
895000
4000
a qual foi- ele se lembrava de quando criança ler os quadrinhos do Flash Gordon,
15:17
and he said that when Flash Gordon would come to an abyss,
223
899000
3000
e ele disse que quando o Flash Gordon chegava num abismo,
15:20
he would shoot what today would be a kind of a light saber.
224
902000
3000
ele disparava o que hoje em dia seria uma espécie de sabre de luz.
15:23
He would shoot his light saber across the abyss, making a blade of light,
225
905000
4000
Ele disparava este sabre de luz através do abismo, fazendo uma lamina de luz,
15:27
and then scamper across on this blade of light.
226
909000
2000
e aí corria através desta lamina de luz.
15:29
He said, "That's the vision I want to give to London.
227
911000
2000
Ele disse, "esta é a visão que eu quero dar a Londres".
15:31
I want a blade of light across the Thames."
228
913000
3000
Eu quero uma lamina de luz atravessando o Tâmisa.
15:35
So they built the blade of light,
229
917000
2000
E portanto eles construíram a lamina de luz;
15:37
and it's a very thin ribbon of steel, the world's --
230
919000
6000
e esta é uma fita muito fina de aço - provavelmente a mais
15:43
probably the flattest and thinnest suspension bridge there is,
231
925000
3000
fina e chata ponte suspensa que existe,
15:46
with cables that are out on the side.
232
928000
3000
com cabos que saem das laterais.
15:49
You're used to suspension bridges with big droopy cables on the top.
233
931000
3000
Vocês estão acostumados com pontes suspensas que tem grandes cabos caindo a partir do topo.
15:52
These cables were on the side of the bridge,
234
934000
3000
Estes cabos estava nas laterais da ponte,
15:55
like if you took a rubber band and stretched it taut across the Thames --
235
937000
4000
como se vocês pegassem elásticos e os esticassem bem através do Tâmisa-
15:59
that's what's holding up this bridge.
236
941000
2000
isto era o que segurava esta ponte.
16:01
Now, everyone was very excited to try it out.
237
943000
2000
Agora, todo mundo estava excitado para usa-la.
16:03
On opening day, thousands of Londoners came out, and something happened.
238
945000
5000
No dia de abertura, milhares de londrinos vieram, e algo aconteceu.
16:08
And within two days the bridge was closed to the public.
239
950000
4000
E em 2 dias a ponte foi fechada ao público.
16:12
So I want to first show you some interviews with people
240
954000
5000
Eu quero primeiramente mostrar a vocês umas entrevistas com pessoas
16:17
who were on the bridge on opening day, who will describe what happened.
241
959000
3000
que estava sobre a ponte, no dia de abertura, e que descreverão o que aconteceu.
16:20
Man: It really started moving sideways and slightly up and down,
242
962000
5000
Homem: Ela realmente começou a se mover lateralmente, e ligeiramente para cima e para baixo,
16:25
rather like being on the boat.
243
967000
3000
bastante parecido com estar num barco.
16:28
Woman: Yeah, it felt unstable, and it was very windy,
244
970000
3000
Mulher: Sim, ela dava a sensação de instabilidade, e estava ventando muito,
16:31
and I remember it had lots of flags up and down the sides, so you could definitely --
245
973000
4000
e eu lembro que havia muitas bandeiras movendo-se para cima e para baixo e para os lados, portanto a gente podia definitivamente-
16:35
there was something going on sideways, it felt, maybe.
246
977000
3000
-havia algo movendo-se lateralmente, podia-se sentir.
16:38
Interviewer: Not up and down? Boy: No.
247
980000
2000
Entrevistador: Não era para cima e para baixo? Menino: Não.
16:40
Interviewer: And not forwards and backwards? Boy: No.
248
982000
2000
Entrevistador: E não era para frente e para trás? Menino: Não.
16:42
Interviewer: Just sideways. About how much was it moving, do you think?
249
984000
3000
Entrevistador: Somente para os lados. E quanto você acha que se movia?
16:45
Boy: It was about --
250
987000
2000
Menino: Um tanto assim-
16:47
Interviewer: I mean, that much, or this much?
251
989000
2000
Entrevistador: Quero dizer, um tanto assim, ou assim?
16:49
Boy: About the second one.
252
991000
2000
Menino: como a segunda distância.
16:51
Interviewer: This much? Boy: Yeah.
253
993000
2000
Entrevistador: Tanto assim? Menino: Sim.
16:53
Man: It was at least six, six to eight inches, I would have thought.
254
995000
3000
Homem: Eu penso que era ao menos seis, seis a oito polegadas (16 a 20 cm)
16:56
Interviewer: Right, so, at least this much? Man: Oh, yes.
255
998000
2000
Entrevistador: Certo, então ao menos um tanto assim? Homem: Ah, sim.
16:58
Woman: I remember wanting to get off.
256
1000000
2000
Mulher: Eu lembro que queria sair dali.
17:00
Interviewer: Oh, did you? Woman: Yeah. It felt odd.
257
1002000
2000
Entrevistador: Você queria? Mulher: Sim. Parecia estranho.
17:02
Interviewer: So it was enough to be scary? Woman: Yeah, but I thought that was just me.
258
1004000
6000
Entrevistador: Então era o suficiente para assustar? Mulher: Sim, mas achei que era só eu.
17:08
Interviewer: Ah! Now, tell me why you had to do this?
259
1010000
3000
Entrevistador: Ah! Agora me diga porque você tinha que fazer isto.
17:11
Boy: We had to do this because, to keep in balance
260
1013000
2000
Menino: Eu tinha que fazer isto porque eu precisava manter o equilíbrio,
17:13
because if you didn't keep your balance,
261
1015000
2000
se você não fizesse isto se desequilibrava,
17:15
then you would just fall over about, like, to the left or right, about 45 degrees.
262
1017000
6000
e simplesmente caia, tipo, caia para a direita ou esquerda, num angulo de 45 graus.
17:21
Interviewer: So just show me how you walk normally. Right.
263
1023000
4000
Entrevistador: Mostre-me somo você anda normalmente. Certo.
17:26
And then show me what it was like when the bridge started to go. Right.
264
1028000
5000
E agora me mostre como foi quando a ponte começou a se mexer. Certo.
17:31
So you had to deliberately push your feet out sideways and --
265
1033000
4000
Portanto você precisou de deliberadamente movimentar seus pés para os lados e-
17:35
oh, and short steps?
266
1037000
2000
-ah, com passinhos curtos?
17:37
Man: That's right. And it seemed obvious to me
267
1039000
3000
Homem: Isto mesmo. E me pareceu óbvio
17:40
that it was probably the number of people on it.
268
1042000
3000
que era provavelmente o número de pessoas sobre a ponte.
17:44
Interviewer: Were they deliberately walking in step, or anything like that?
269
1046000
4000
Entrevistador: Eles estava deliberadamente acertando o passo, ou algo similar?
17:48
Man: No, they just had to conform to the movement of the bridge.
270
1050000
4000
Homem: Não, eles apenas tinham que se adaptar ao movimento da ponte.
17:52
Steven Strogatz: All right, so that already gives you a hint of what happened.
271
1054000
3000
Steven Strogatz volta: Ok, isto dá à vocês uma dica do quê ocorreu.
17:55
Think of the bridge as being like this platform.
272
1057000
4000
Pensem na ponte como sendo similar a esta plataforma.
17:59
Think of the people as being like metronomes.
273
1061000
3000
Pensem nas pessoas como metrônomos.
18:02
Now, you might not be used to thinking of yourself as a metronome,
274
1064000
3000
Vocês podem não estar habituados a pensar em vocês mesmos como metrônomos,
18:05
but after all, we do walk like -- I mean, we oscillate back and forth as we walk.
275
1067000
4000
mas afinal, nós caminhamos mesmo como - quero dizer, nós oscilamos para frente e para trás, quando caminhamos.
18:09
And especially if we start to walk like those people did, right?
276
1071000
3000
E especialmente se começarmos a caminhar como estas pessoas, certo?
18:12
They all showed this strange sort of skating gait
277
1074000
4000
Todos eles mostraram este tipo de marcha estranha
18:16
that they adopted once the bridge started to move.
278
1078000
3000
que eles adotaram quando a ponte começou a se mover.
18:19
And so let me show you now the footage of the bridge.
279
1081000
3000
E agora deixem-me mostrar um filme da ponte.
18:22
But also, after you see the bridge on opening day, you'll see an interesting clip
280
1084000
4000
Mas também, após ver a ponte no dia de abertura, vocês verão um vídeo-clip interessante,
18:26
of work done by a bridge engineer at Cambridge named Allan McRobie,
281
1088000
5000
do trabalho feito por um engenheiro de Cambridge, chamado Allan McRobbie,
18:31
who figured out what happened on the bridge,
282
1093000
2000
que entendeu o que se passou na ponte,
18:33
and who built a bridge simulator to explain exactly what the problem was.
283
1095000
4000
e construiu um simulador de ponte para explicar exatamente qual foi o problema.
18:37
It was a kind of unintended positive feedback loop
284
1099000
4000
Foi uma espécie de feedback positivo não intencional
18:41
between the way the people walked and the way the bridge began to move,
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1103000
3000
entre a maneira como as pessoas caminharam naquele dia, e a maneira como a ponte começou a se mover,
18:44
that engineers knew nothing about.
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2000
e algo sobre o qual os engenheiro não sabiam nada.
18:46
Actually, I think the first person you'll see
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1108000
2000
Na verdade, acho que a primeira pessoa que vocês verão
18:48
is the young engineer who was put in charge of this project. Okay.
288
1110000
4000
é o jovem engenheiro encarregado deste projeto. OK.
18:53
(Video) Interviewer: Did anyone get hurt? Engineer: No.
289
1115000
2000
(vídeo) Entrevistador: alguém se machucou? Engenheiro: não.
18:55
Interviewer: Right. So it was quite small -- Engineer: Yes. Interviewer: -- but real?
290
1117000
3000
-Entrevistador: Certo.Portanto foi um efeito pequeno.-Engenheiro: Sim. -Entrevistador: Mas bem real?
18:58
Engineer: Absolutely. Interviewer: You thought, "Oh, bother."
291
1120000
3000
-Engenheiro: Certamente. -Entrevistador: você pensou, "que chateação".
19:01
Engineer: I felt I was disappointed about it.
292
1123000
3000
-Engenheiro: Eu me senti desapontado em relação ao problema.
19:04
We'd spent a lot of time designing this bridge, and we'd analyzed it,
293
1126000
4000
Nós passamos muito tempo desenhando esta ponte, nós a analisamos,
19:08
we'd checked it to codes -- to heavier loads than the codes --
294
1130000
3000
nós a checamos em relação a regulamentação - e a cargas superiores às da regulamentação -
19:11
and here it was doing something that we didn't know about.
295
1133000
3000
e lá estava ela fazendo algo sobre o qual nós não sabíamos nada.
19:14
Interviewer: You didn't expect. Engineer: Exactly.
296
1136000
2000
-Entrevistador: Você näo esperava. -Engenheiro: Exatamente.
19:16
Narrator: The most dramatic and shocking footage
297
1138000
3000
Narrador: "O filme mais dramático e chocante
19:19
shows whole sections of the crowd -- hundreds of people --
298
1141000
3000
mostra toda uma secção da multidão - centenas de pessoas-
19:22
apparently rocking from side to side in unison,
299
1144000
2000
aparentemente se balançando de um lado para o outro em uníssono,
19:24
not only with each other, but with the bridge.
300
1146000
3000
não somente uns com os outros, mas com a ponte também.
19:27
This synchronized movement seemed to be driving the bridge.
301
1149000
4000
Este movimento sincronizado parece estar comandando a ponte.
19:31
But how could the crowd become synchronized?
302
1153000
3000
Mas como pode a multidão se sincronizar?
19:34
Was there something special about the Millennium Bridge that caused this effect?
303
1156000
4000
Havia algo especial, na ponte do Milênio, que causou este efeito?
19:38
This was to be the focus of the investigation.
304
1160000
4000
Este será o foco da investigação."
19:42
Interviewer: Well, at last the simulated bridge is finished, and I can make it wobble.
305
1164000
6000
Entrevistador: bom, finalmente o simulador da ponte esta pronto, e eu posso fazê-lo balançar.
19:49
Now, Allan, this is all your fault, isn't it? Allan McRobie: Yes.
306
1171000
4000
Agora, Allan, isto é tudo culpa sua, não é? Allan McRobbie: sim.
19:53
Interviewer: You designed this, yes, this simulated bridge,
307
1175000
2000
Entrevistador: Você desenhou isto, sim, esta ponte simulada,
19:55
and this, you reckon, mimics the action of the real bridge?
308
1177000
3000
e isto, você supõe, mimetiza a ação na ponte de verdade?
19:58
AM: It captures a lot of the physics, yes.
309
1180000
2000
AM: Sim, isto captura boa parte da física (do problema).
20:00
Interviewer: Right. So if we get on it, we should be able to wobble it, yes?
310
1182000
3000
Entrevistador: Certo. Se nós subirmos nela, seremos capazes de fazê-la balançar, não é?
20:06
Allan McRobie is a bridge engineer from Cambridge who wrote to me,
311
1188000
3000
Allan McRobbie é um engenheiro de pontes, de Cambridge, que me escreveu
20:09
suggesting that a bridge simulator ought to wobble
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3000
sugerindo que um simulador da ponte deveria balançar
20:12
in the same way as the real bridge --
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1194000
2000
da mesma maneira que a ponte de verdade-
20:14
provided we hung it on pendulums of exactly the right length.
314
1196000
2000
se nós a pendurássemos em pêndulos que tivessem exatamente o comprimento correto.
20:16
AM: This one's only a couple of tons, so it's fairly easy to get going.
315
1198000
3000
AM: Esta aqui tem só umas 2 toneladas, portanto é bem fácil de faze-la começar a se mexer.
20:19
Just by walking. Interviewer: Well, it's certainly going now.
316
1201000
3000
Basta caminhar. -Entrevistador: Certamente está começando agora.
20:22
AM: It doesn't have to be a real dangle. Just walk. It starts to go.
317
1204000
3000
AM: Não precisa de ser um balanço forte. Basta caminhar. Ela começa a mexer.
20:25
Interviewer: It's actually quite difficult to walk.
318
1207000
3000
Entrevistador: É bem difícil caminhar, na verdade.
20:28
You have to be careful where you put your feet down, don't you,
319
1210000
3000
Você precisa cuidar onde põe seus pés, não é?
20:31
because if you get it wrong, it just throws you off your feet.
320
1213000
3000
Porque se você pisa errado, ela te joga fora de equilíbrio.
20:34
AM: It certainly affects the way you walk, yes. You can't walk normally on it.
321
1216000
4000
AM: Certamente ela afeta a maneira de caminhar, sim. Você não consegue caminhar normalmente sobre ela.
20:39
Interviewer: No. If you try and put one foot in front of another,
322
1221000
2000
Entrevistador: Não. Se você tenta colocar um pé em frente ao outro,
20:41
it's moving your feet away from under you. AM: Yes.
323
1223000
3000
ela mexe seus pés, embaixo de você. AM: sim.
20:44
Interviewer: So you've got to put your feet out sideways.
324
1226000
2000
Entrevistador: Portanto você precisa movimentar seus pés para os lados.
20:47
So already, the simulator is making me walk in exactly the same way
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1229000
3000
O simulador já esta me fazendo caminhar exatamente da maneira
20:50
as our witnesses walked on the real bridge.
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1232000
2000
que nossas testemunhas, sobre a ponte real.
20:52
AM: ... ice-skating gait. There isn't all this sort of snake way of walking.
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1234000
3000
AM: ... andar como se patinasse no gelo. Não há toda esta forma de caminhar serpenteando.
20:55
Interviewer: For a more convincing experiment,
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1237000
2000
Entrevistador: para um experimento mais convincente,
20:57
I wanted my own opening-day crowd, the sound check team.
329
1239000
3000
Eu queria minha própria multidão de dia de abertura, o time do som.
21:00
Their instructions: just walk normally.
330
1242000
3000
As instruções para eles são: caminhem normalmente.
21:12
It's really intriguing because none of these people is trying to drive it.
331
1254000
4000
É realmente curioso, pois nenhuma destas pessoas está tentando provocar o movimento.
21:16
They're all having some difficulty walking.
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1258000
2000
Todos eles estão tendo alguma dificuldade para caminhar.
21:19
And the only way you can walk comfortably is by getting in step.
333
1261000
3000
E a única maneira de caminhar confortavelmente é acertar o passo.
21:22
But then, of course, everyone is driving the bridge.
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1264000
3000
Mas é claro, todos estão provocando o movimento (involuntariamente).
21:27
You can't help it. You're actually forced by the movement of the bridge to get into step,
335
1269000
5000
Você não consegue evitar. Você é forçado pelo movimento da ponte a acertar o passo,
21:32
and therefore to drive it to move further.
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1274000
2000
e com isto você a faz mexer-se mais ainda.
21:38
SS: All right, well, with that from the Ministry of Silly Walks,
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1280000
4000
Certo. Bem, com esta do do Ministério das Bobagens para Caminhar,
21:42
maybe I'd better end. I see I've gone over.
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1284000
3000
é melhor que eu termine agora. Vejo que passei do tempo.
21:45
But I hope that you'll go outside and see the world in a new way,
339
1287000
3000
Mas eu espero que vocês sairão daqui e verão o mundo de uma nova forma;
21:48
to see all the amazing synchrony around us. Thank you.
340
1290000
3000
verão todo maravilhoso sincronismo em torno de nós. Obrigado.
21:51
(Applause)
341
1293000
2000
(Aplauso)
ABOUT THE SPEAKER
Steven Strogatz - MathematicianIn his work in applied mathematics, Steven Strogatz studies the way math and biology intersect.
Why you should listen
Steven Strogatz studies some of the most interesting problems in applied mathematics -- such as the intersection of math and biology, looking for patterns in the human sleep-wake cycle or in swarms of blinking fireflies.
He's been looking at nonlinear dynamics and chaos applied to physics, engineering and biology, and branching out into new areas, such as explorating of the small-world phenomenon in social networks (popularly known as "six degrees of separation"), and its generalization to other complex networks in nature and technology.
Strogatz' work has been in the news as British engineers released the definitive paper on the Millenium Bridge wobble, and its roots in how people walk on an unpredictable surface.
In 2012, he re-examined the "birthday problem" >>
Steven Strogatz | Speaker | TED.com