TED-Ed
Adam Savage: How simple ideas lead to scientific discoveries
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Adam Savage walks through two spectacular examples of profound scientific discoveries that came from simple, creative methods anyone could have followed -- Eratosthenes' calculation of the Earth's circumference around 200 BC and Hippolyte Fizeau's measurement of the speed of light in 1849. Find more TED-Ed videos on our new YouTube channel: youtube.com/TEDEd.
Adam Savage - Maker, critical thinker
Adam Savage is an internationally renowned television producer, host and public speaker. Full bio
Adam Savage is an internationally renowned television producer, host and public speaker. Full bio
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（音楽）
脳について
面白いと思うのは
面白いと思うのは
00:14
One of the funny things
about owning a brain
about owning a brain
0
14489
2064
脳が集め蓄える事実や話を
自分ではコントロールできないことです
自分ではコントロールできないことです
00:16
is that you have
no control over the things
no control over the things
1
16577
2008
00:18
that it gathers and holds onto,
the facts and the stories.
the facts and the stories.
2
18609
2737
しかも 年を取るほど
ひどくなります
ひどくなります
00:21
And as you get older, it only gets worse.
3
21370
2046
ずっと気になっていたことが
何年もかかってやっと
何年もかかってやっと
00:23
Things stick around for years sometimes
4
23440
2197
00:25
before you understand
why you're interested in them,
why you're interested in them,
5
25661
2527
なぜ興味を
持ち続けていたのか
持ち続けていたのか
どんな意味があったのか
分かったりします
分かったりします
00:28
before you understand their import to you.
6
28212
2085
私の場合の例を３つ
お話しします
お話しします
00:30
Here's three of mine.
7
30321
1269
リチャード ファインマンは
クイーンズ区の子供時代に
クイーンズ区の子供時代に
00:31
When Richard Feynman
was a young boy in Queens,
was a young boy in Queens,
8
31614
3343
ボールを載せた台車を引いて
お父さんと歩いていたとき
お父さんと歩いていたとき
00:34
he went for a walk with his dad
and his wagon and a ball.
and his wagon and a ball.
9
34981
3325
台車を引くとボールが
後ろに動くことに
後ろに動くことに
00:38
He noticed that when he pulled the wagon,
the ball went to the back of the wagon.
the ball went to the back of the wagon.
10
38330
3857
気がつきました
「台車を引くとボールが
後ろに行くのはどうして？」と聞くと
後ろに行くのはどうして？」と聞くと
00:42
He asked his dad, "Why does
the ball go to the back of the wagon?"
the ball go to the back of the wagon?"
11
42211
3125
お父さんが
「慣性のためだよ」と言うので
「慣性のためだよ」と言うので
00:45
And his dad said, "That's inertia."
12
45360
1671
「慣性って何？」と聞くと
お父さんは言いました
お父さんは言いました
00:47
He said, "What's inertia?"
And his dad said, "Ah.
And his dad said, "Ah.
13
47055
2301
「慣性っていうのはね
台車を引くと
台車を引くと
00:50
Inertia is the name that scientists give
14
50048
1928
00:52
to the phenomenon of the ball
going to the back of the wagon."
going to the back of the wagon."
15
52000
3576
その上のボールが後ろに動く現象に
科学者が付けた名前だけど
科学者が付けた名前だけど
00:55
(Laughter)
16
55600
1654
本当のところは
誰にも分からないんだ」
誰にも分からないんだ」
00:57
"But in truth, nobody really knows."
17
57278
2431
ファインマンは
MITとプリンストンで学位を取り
MITとプリンストンで学位を取り
01:00
Feynman went on to earn degrees
18
60543
1610
01:02
at MIT, Princeton, he solved
the Challenger disaster,
the Challenger disaster,
19
62177
3000
スペースシャトル チャレンジャー号の
悲劇の謎を解き明かし
悲劇の謎を解き明かし
01:05
he ended up winning
the Nobel Prize in Physics
the Nobel Prize in Physics
20
65200
2835
素粒子の動きを説明する
ファインマン・ダイアグラムの功績により
ファインマン・ダイアグラムの功績により
01:08
for his Feynman diagrams, describing
the movement of subatomic particles.
the movement of subatomic particles.
21
68059
3488
ノーベル物理学賞を受賞しました
彼はその時の父親との会話が
人類の知を広げることにつながったと
人類の知を広げることにつながったと
01:12
And he credits that conversation
with his father as giving him a sense
with his father as giving him a sense
22
72204
4310
語っています
単純な疑問が人類の知の限界を超えさせるんだ
という感覚を得たのだと
という感覚を得たのだと
01:16
that the simplest questions could carry
you out to the edge of human knowledge,
you out to the edge of human knowledge,
23
76538
4535
それが彼のやりたかったことであり
01:21
and that that's where he wanted to play.
24
81097
1905
01:23
And play he did.
25
83026
1373
彼はその通りにしたのです
エラトステネスは
アレクサンドリア図書館の３番目の司書で
アレクサンドリア図書館の３番目の司書で
01:25
Eratosthenes was the third librarian
at the great Library of Alexandria,
at the great Library of Alexandria,
26
85543
4130
01:29
and he made many contributions to science.
27
89697
2518
科学に多くの貢献をしました
彼の最もよく知られている功績は
01:32
But the one he is most remembered for
28
92239
1762
01:34
began in a letter that he received
as the librarian,
as the librarian,
29
94025
3503
司書として受取った
一通の手紙が元になりました
一通の手紙が元になりました
アレクサンドリアの南にある
シエネからの その手紙には
シエネからの その手紙には
01:37
from the town of Swenet,
which was south of Alexandria.
which was south of Alexandria.
30
97552
3587
彼の心に長く留まることになる
あることが書かれていました
あることが書かれていました
01:41
The letter included this fact
that stuck in Eratosthenes' mind,
that stuck in Eratosthenes' mind,
31
101163
2953
01:44
and the fact was that the writer said,
32
104140
2608
手紙の主によれば
夏至の日に
深い井戸を覗き込むと
深い井戸を覗き込むと
01:46
at noon on the solstice,
when he looked down this deep well,
when he looked down this deep well,
33
106772
2865
水に映る自分の姿が見え
自分の頭が
自分の頭が
01:49
he could see his reflection at the bottom,
34
109661
2054
01:51
and he could also see
that his head was blocking the sun.
that his head was blocking the sun.
35
111739
2740
太陽を隠していた
とのことでした
とのことでした
地球が丸いのを発見したのは
コロンブスだという話は
コロンブスだという話は
01:54
I should tell you -- the idea
that Christopher Columbus
that Christopher Columbus
36
114503
2609
01:57
discovered that the world
is spherical is total bull.
is spherical is total bull.
37
117136
2563
まったくでたらめです
01:59
It's not true at all.
38
119723
1001
実際は アリストテレスの時代から
教養ある人はみんな
教養ある人はみんな
02:00
In fact, everyone who was educated
understood that the world was spherical
understood that the world was spherical
39
120748
3521
地球が丸いのを知っていました
アリストテレスが 単純な観察から
アリストテレスが 単純な観察から
02:04
since Aristotle's time.
40
124293
1136
02:05
Aristotle had proved it
with a simple observation.
with a simple observation.
41
125453
2435
それを証明しました
アリストテレスは
気付いたんです
気付いたんです
02:07
He noticed that every time you saw
the Earth's shadow on the Moon,
the Earth's shadow on the Moon,
42
127912
3180
月に映る地球の影は常に丸く
02:11
it was circular,
43
131116
1031
常に丸い影を作る形は
球体なので
球体なので
02:12
and the only shape that constantly
creates a circular shadow
creates a circular shadow
44
132171
2890
地球は球体のはずだと
証明終わり
証明終わり
02:15
is a sphere, Q.E.D. the Earth is round.
45
135085
2908
しかし地球の大きさは
エラトステネスが
エラトステネスが
02:18
But nobody knew how big it was
46
138017
1790
02:19
until Eratosthenes got
this letter with this fact.
this letter with this fact.
47
139831
3352
件の手紙を受け取るまで
誰も知りませんでした
誰も知りませんでした
太陽がシエネの真上に来る
ということが彼には分かりました
ということが彼には分かりました
02:23
So he understood that the sun
was directly above the city of Swenet,
was directly above the city of Swenet,
48
143207
3529
何故なら 井戸を覗き込んだとき
井戸の底から
井戸の底から
02:26
because looking down a well,
it was a straight line
it was a straight line
49
146760
3106
男の頭を通り越し
太陽まで一直線だったからです
太陽まで一直線だったからです
02:29
all the way down the well,
right past the guy's head up to the sun.
right past the guy's head up to the sun.
50
149890
3322
エラトステネスが
もう１つ知っていたのは
もう１つ知っていたのは
02:33
Eratosthenes knew another fact.
51
153236
1714
同じ夏至の日の正午
02:34
He knew that a stick stuck
in the ground in Alexandria
in the ground in Alexandria
52
154974
2694
アレクサンドリアで
地面に棒を立てると
地面に棒を立てると
02:37
at the same time
and the same day, at noon,
and the same day, at noon,
53
157692
3055
棒に影ができて
02:40
the sun's zenith, on the solstice,
54
160771
1836
02:42
the sun cast a shadow that showed
that it was 7.2 degrees off-axis.
that it was 7.2 degrees off-axis.
55
162631
5811
太陽は真上から 7.2度
傾いているということです
傾いているということです
さて 円周と
その上の２点が
その上の２点が
02:49
If you know the circumference of a circle,
and you have two points on it,
and you have two points on it,
56
169763
3808
与えられているとき
その2点間の距離さえ
分かれば
分かれば
02:53
all you need to know is the distance
between those two points,
between those two points,
57
173595
2968
補外して円周の長さを
知ることができます
知ることができます
02:56
and you can extrapolate the circumference.
58
176587
2055
360度を 7.2度で
割ると 50 です —
割ると 50 です —
02:58
360 degrees divided by 7.2 equals 50.
59
178666
3465
きりが良すぎて
話がうますぎる気もしますが
話がうますぎる気もしますが
03:02
I know it's a little bit
of a round number,
of a round number,
60
182155
2093
03:04
and it makes me suspicious
of this story too,
of this story too,
61
184272
2111
いい話なので
まぁ 続けましょう
まぁ 続けましょう
03:06
but it's a good story,
so we'll continue with it.
so we'll continue with it.
62
186407
2388
シエネとアレクサンドリアの間の
距離が必要ですが
距離が必要ですが
03:08
He needed to know the distance
between Swenet and Alexandria,
between Swenet and Alexandria,
63
188819
2994
幸い地理学は
エラトステネスの得意とするところでした
エラトステネスの得意とするところでした
03:11
which is good because Eratosthenes
was good at geography.
was good at geography.
64
191837
3283
実は「地理」(geography) という言葉を
作ったのも 彼だったんです
作ったのも 彼だったんです
03:15
In fact, he invented the word geography.
65
195144
2698
03:17
(Laughter)
66
197866
1222
シエネとアレクサンドリアを
結ぶ道は
結ぶ道は
03:19
The road between Swenet and Alexandria
was a road of commerce,
was a road of commerce,
67
199112
3243
交易路であり
商人が所要時間を
知る必要から
知る必要から
03:22
and commerce needed to know
how long it took to get there.
how long it took to get there.
68
202379
2962
２都市の距離は
非常に正確な値が知られていました
非常に正確な値が知られていました
03:25
It needed to know the exact distance,
so he knew very precisely
so he knew very precisely
69
205365
3243
03:28
that the distance between
the two cities was 500 miles.
the two cities was 500 miles.
70
208632
2955
500マイルです
それを50倍した25,000マイルが
地球の周囲の長さということになり
地球の周囲の長さということになり
03:31
Multiply that times 50, you get 25,000,
71
211611
2365
03:34
which is within one percent
of the actual diameter of the Earth.
of the actual diameter of the Earth.
72
214000
3433
これは実際の値に対し
誤差1%未満です
誤差1%未満です
彼は 2,200年も前に
それを計算したんです
それを計算したんです
03:38
He did this 2,200 years ago.
73
218025
2951
さて 今私たちは
ヒッグス粒子を見つけるために
ヒッグス粒子を見つけるために
03:42
Now, we live in an age where
74
222302
1674
03:44
multi-billion-dollar pieces of machinery
are looking for the Higgs boson.
are looking for the Higgs boson.
75
224000
4703
数十億ドルの機械装置を
使うような時代を生きています
使うような時代を生きています
光よりも早い素粒子を
見つけようとしていますが
見つけようとしていますが
03:48
We're discovering particles
76
228727
1312
03:50
that may travel faster
than the speed of light,
than the speed of light,
77
230063
2278
そのような発見は
ここ数十年間に発達した技術で
ここ数十年間に発達した技術で
03:52
and all of these discoveries
are made possible
are made possible
78
232365
2746
03:55
by technology that's been developed
in the last few decades.
in the last few decades.
79
235135
3609
可能になったことです
しかし人類の歴史の
大部分においては
大部分においては
03:58
But for most of human history,
80
238768
2480
発見のために 自分たちの目と耳と
頭を使う以外にありませんでした
頭を使う以外にありませんでした
04:01
we had to discover these things using
our eyes and our ears and our minds.
our eyes and our ears and our minds.
81
241272
4336
アルマン・フィゾーは
パリに住む実験物理学者でした
パリに住む実験物理学者でした
04:06
Armand Fizeau was
an experimental physicist in Paris.
an experimental physicist in Paris.
82
246439
3537
彼が得意としたのは 他の人の成果を
より洗練させ検証することでした
より洗練させ検証することでした
04:10
His specialty was actually refining
and confirming other people's results,
and confirming other people's results,
83
250803
4204
04:15
and this might sound
like a bit of an also-ran,
like a bit of an also-ran,
84
255031
2341
そんなのつまらないと
思うかもしれませんが
思うかもしれませんが
これは科学にとって
本質的なことで
本質的なことで
04:17
but in fact, this is the soul of science,
85
257396
2101
独立して検証できなければ
科学的事実とは言えないのです
科学的事実とは言えないのです
04:19
because there is no such thing as a fact
that cannot be independently corroborated.
that cannot be independently corroborated.
86
259521
3905
光に速度はあるのか
調べようとした
調べようとした
04:23
And he was familiar
with Galileo's experiments
with Galileo's experiments
87
263450
2836
ガリレオの実験の話を
彼は よく知っていました
彼は よく知っていました
04:26
in trying to determine
whether or not light had a speed.
whether or not light had a speed.
88
266310
3187
ガリレオは素晴らしい
実験を考え出しました
実験を考え出しました
04:29
Galileo had worked out this
really wonderful experiment
really wonderful experiment
89
269521
3206
ガリレオと助手がランプを持ち
04:32
where he and his assistant had a lamp,
each one of them was holding a lamp.
each one of them was holding a lamp.
90
272751
3538
ガリレオがランプのふたを開けたら
助手もランプのふたを開けます
助手もランプのふたを開けます
04:36
Galileo would open his lamp,
and his assistant would open his.
and his assistant would open his.
91
276313
2937
素早くできるように
練習しました
練習しました
04:39
They got the timing down really good.
92
279274
1802
そして反応時間を把握すると
04:41
They just knew their timing.
93
281100
1471
04:42
And then they stood at two hilltops,
94
282595
2062
互いに２マイル離れた丘に立って
同じことをしました
同じことをしました
04:44
two miles distant,
and they did the same thing,
and they did the same thing,
95
284681
2423
ガリレオの予想では
もし光に認識可能な速度があるなら
もし光に認識可能な速度があるなら
04:47
on the assumption from Galileo
that if light had a discernible speed,
that if light had a discernible speed,
96
287128
3349
光が見えるタイミングが
遅くなるはずです
遅くなるはずです
04:50
he'd notice a delay in the light
coming back from his assistant's lamp.
coming back from his assistant's lamp.
97
290501
3334
しかし 光は速すぎました
04:53
But light was too fast for Galileo.
98
293859
2160
ガリレオは 光は音より
10倍くらい速いと考えましたが
10倍くらい速いと考えましたが
04:56
He was off by several orders
of magnitude when he assumed
of magnitude when he assumed
99
296043
2869
これは実際とは
何桁も違っています
何桁も違っています
04:58
that light was roughly ten times
as fast as the speed of sound.
as fast as the speed of sound.
100
298936
3040
フィゾーは この実験を知っていて
パリに住んでいた彼は
パリに住んでいた彼は
05:02
Fizeau was aware of this experiment.
101
302873
1880
05:04
He lived in Paris, and he set up
two experimental stations,
two experimental stations,
102
304777
4303
２つの実験施設を
約5.5マイル離れたところに
作りました
作りました
05:09
roughly 5.5 miles distant, in Paris.
103
309104
3058
そして 彼は
このガリレオの問題を
このガリレオの問題を
05:12
And he solved this problem of Galileo's,
104
312186
2435
比較的簡単な仕掛けで
解決しました
解決しました
05:14
and he did it with a really relatively
trivial piece of equipment.
trivial piece of equipment.
105
314645
3096
こんなものを使ったんです
05:19
He did it with one of these.
106
319915
1640
リモコンはしまっておきます
05:21
I'm going to put away
the clicker for a second
the clicker for a second
107
321579
2143
皆さんには
こっちに集中してほしいので
こっちに集中してほしいので
05:23
because I want to engage
your brains in this.
your brains in this.
108
323746
2128
05:25
So this is a toothed wheel.
109
325898
1410
これは歯車で
切込みと歯が
切込みと歯が
05:27
It's got a bunch of notches
and it's got a bunch of teeth.
and it's got a bunch of teeth.
110
327332
2930
たくさんあります
これを使って光の離散的パルスを送る
というのが彼のアイデアでした
というのが彼のアイデアでした
05:30
This was Fizeau's solution
to sending discrete pulses of light.
to sending discrete pulses of light.
111
330286
3059
切込みの１つを通して
ビームを送ります
ビームを送ります
05:33
He put a beam behind one of these notches.
112
333369
2506
それが 5.5マイル向こうにある
05:35
If I point a beam
through this notch at a mirror,
through this notch at a mirror,
113
335899
3179
鏡に反射して
戻ってきて
戻ってきて
05:39
five miles away, that beam
is bouncing off the mirror
is bouncing off the mirror
114
339102
2779
同じ切込みを
通ります
通ります
05:41
and coming back to me through this notch.
115
341905
2120
しかし 歯車を高速で回転させると
面白いことが起きます
面白いことが起きます
05:44
But something interesting happens
as he spins the wheel faster.
as he spins the wheel faster.
116
344049
3157
戻ってくる光が
05:47
He notices that it seems
like a door is starting to close
like a door is starting to close
117
347230
3335
徐々に遮断され始めるんです
05:50
on the light beam
that's coming back to his eye.
that's coming back to his eye.
118
350589
2387
何故でしょう？
05:53
Why is that?
119
353968
1000
行きと帰りで
光は同じ切り込みを通れず
光は同じ切り込みを通れず
05:55
It's because the pulse
of light is not coming back
of light is not coming back
120
355200
2733
05:57
through the same notch.
121
357957
1287
歯車の歯に
当たるためです
当たるためです
05:59
It's actually hitting a tooth.
122
359268
1483
歯車を 十分速く
回転させると
回転させると
06:00
And he spins the wheel fast enough
and he fully occludes the light.
and he fully occludes the light.
123
360775
4282
光が完全に遮られます
06:05
And then, based on the distance
between the two stations
between the two stations
124
365081
2895
２つの実験施設の間の距離と
06:08
and the speed of his wheel
and the number of notches in the wheel,
and the number of notches in the wheel,
125
368000
3143
歯車の回転速度
歯車の切込みの数を元に
歯車の切込みの数を元に
06:11
he calculates the speed of light
to within two percent of its actual value.
to within two percent of its actual value.
126
371167
4247
光の速度を誤差２％未満という精度で
求めることができました
求めることができました
1849年のことです
06:16
And he does this in 1849.
127
376329
3034
これが 私の
科学に取り組む方法です
科学に取り組む方法です
06:21
This is what really gets me
going about science.
going about science.
128
381375
2239
何かの概念がよく理解できない時
それを発見した人のことを調べます
それを発見した人のことを調べます
06:23
Whenever I'm having trouble
understanding a concept,
understanding a concept,
129
383638
2429
06:26
I go back and I research
the people that discovered that concept.
the people that discovered that concept.
130
386091
3096
彼らが どうやってその概念を
理解するに到ったのか
理解するに到ったのか
06:29
I look at the story of how
they came to understand it.
they came to understand it.
131
389211
2733
発見者の思考の跡を
辿ると
辿ると
06:31
What happens when you look
132
391968
1273
06:33
at what the discoverers
were thinking about
were thinking about
133
393265
2453
06:35
when they made their discoveries,
134
395742
1635
彼らも自分とそんなに
違った人間ではないと
違った人間ではないと
06:37
is you understand that
they are not so different from us.
they are not so different from us.
135
397401
3575
気付きます
同じ肉体を持つ人間で
同じ道具を使います
同じ道具を使います
06:42
We are all bags of meat and water.
We all start with the same tools.
We all start with the same tools.
136
402360
3392
科学のそれぞれの分野が「フィールド」と
呼ばれているのが気に入っています
呼ばれているのが気に入っています
06:46
I love the idea that different branches
of science are called fields of study.
of science are called fields of study.
137
406421
3981
多くの人は科学を閉じた
ブラックボックスみたいに考えていますが
ブラックボックスみたいに考えていますが
06:50
Most people think of science
as a closed, black box,
as a closed, black box,
138
410426
3315
実際は開かれている
フィールドであり
フィールドであり
06:53
when in fact it is an open field.
139
413765
2574
誰でも探索できるんです
06:56
And we are all explorers.
140
416363
1821
このような発見をした人々は
ほんの少し物事を注意して見
ほんの少し物事を注意して見
06:58
The people that made these discoveries
just thought a little bit harder
just thought a little bit harder
141
418208
3538
ほんの少し人より
好奇心が強かっただけなんです
好奇心が強かっただけなんです
07:01
about what they were looking at,
and they were a little bit more curious.
and they were a little bit more curious.
142
421770
3618
そして彼らの好奇心が
人々の世界に対する考え方を変え
人々の世界に対する考え方を変え
07:05
And their curiosity changed the way
people thought about the world,
people thought about the world,
143
425412
3185
世界を変えることになりましたが
07:08
and thus it changed the world.
144
428621
1787
皆さんだって
世界を変えることができるんです
世界を変えることができるんです
07:10
They changed the world, and so can you.
145
430432
2544
ありがとうございました
07:14
Thank you.
146
434057
1092
07:15
(Applause)
147
435173
3000
（拍手）
ABOUT THE SPEAKER
Adam Savage - Maker, critical thinkerAdam Savage is an internationally renowned television producer, host and public speaker.
Why you should listen
Adam Savage's mother is a psychologist; his father was a celebrated artist, painter and filmmaker. From the youngest age they encouraged his flights of fancy. Savage has been a paperboy, a projectionist, juggler, unicycle rider, sculptor, graphic designer, scenic painter, robot builder, welder, carpenter, machinist, prop maker, toy designer, actor, writer, executive producer and director. He spent six years in theater and 10 years in commercial and film special effects working for clients such as Nike, Corning, Hershey's, and Coca-Cola, and films like Star Wars, The Matrix films, A.I., Space Cowboys, Terminator 3 and Galaxy Quest.
Savage has built everything from theater sets to miniature particle accelerators. From spaceships to animatronic arms. He's made Rube Goldberg machines, hand props and spacesuits. His online videos have generated over 230 million page views. He's written for Popular Mechanics, the Wall Street Journal and Wired Magazine, among others. His program "Mythbusters" produced 270 episodes that aired in over 100 countries for 14 years. Adam shares his builds, his love for movie props and costumes, and passion for the transformative power of making on his award winning website Tested.com. He lives in San Francisco with his wife Julia, his twin boys Thing1 and Thing2, and two amazing dogs.
(Photo: Michael Shindler)
Adam Savage | Speaker | TED.com