ABOUT THE SPEAKER
Jim Al-Khalili - Quantum physicist
Physicist Jim Al-Khalili and co-author Johnjoe McFadden, a biologist, explore the far edges of quantum biology in their book "Life on the Edge."

Why you should listen
A professor of physics at the University of Surrey, Jim Al-Khalili doubles as a science communicator and broadcaster. He’s the co-author with Johnjoe McFadden of Life on the Edge: The Coming of Age of Quantum Biology. The book explores this emerging -- and still largely speculative -- area of science suggesting that quantum mechanics may play a role in biology. If so, it may help us understand what drives genetic mutations that lead to cancer, or how robins fly from Scandinavia to the Mediterranean.
More profile about the speaker
Jim Al-Khalili | Speaker | TED.com
TEDGlobalLondon

Jim Al-Khalili: How quantum biology might explain life's biggest questions

جيم الخليلي: كيف قد يتسنى لعلم أحياء الكم أن تفسر أكثر أسئلة الحياة حيرة.

Filmed:
2,255,707 views

كيف يهتدي طائر أبو الحناء إلى السفر جنوباً؟ قد تكون الإجابة أغرب مما تظن: فقد يحتاج الأمر إلى فيزياء الكم. يجول بنا جيم الخليلي في عالم أحياء الكم حديث العهد والحافل بالغرابة، الشيء الذي دعى إنشتين أن يدعوه ذات مرة "تأثير شبحي من على البعد" يساعد الطيور على النتقل، أما تأثيرات الكم فقد تساعد في تفسير أصل الحياة نفسها.
- Quantum physicist
Physicist Jim Al-Khalili and co-author Johnjoe McFadden, a biologist, explore the far edges of quantum biology in their book "Life on the Edge." Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:13
I'd like to introduceتقديم you
to an emergingالمستجدة areaمنطقة of scienceعلم,
0
1190
4528
أود أن أطلعكم على مجال علمي ناشئ،
00:17
one that is still speculativeتأملي
but hugelyهائل excitingمثير,
1
5742
3943
والذي مازال قيد التأمل
و لكنه مفعم بالإثارة،
00:21
and certainlyمن المؤكد one
that's growingمتزايد very rapidlyبسرعة.
2
9709
2629
و بالتأكيد فهو ينمو بسرعة قصوى.
00:25
Quantumكمية biologyمادة الاحياء
asksيسأل a very simpleبسيط questionسؤال:
3
13448
4048
يطرح علم أحياء الكم تساؤلاً بسيطاً:
00:29
Does quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا --
4
17520
1350
هل ميكانيكا الكم--
00:30
that weirdعجيب and wonderfulرائع
and powerfulقوي theoryنظرية
5
18894
3302
بهذه الغرابة والدهشة وقوة النظرية
00:34
of the subatomicسوبتوميك worldالعالمية
of atomsذرات and moleculesجزيئات
6
22220
2688
للعالم دون الذري للذرات والجزئيات
00:36
that underpinsيدعم so much
of modernحديث physicsعلوم فيزيائية and chemistryكيمياء --
7
24932
3488
والذي يدعم بقوة
الفيزياء الحديثة والكيمياء--
00:40
alsoأيضا playلعب a roleوظيفة insideفي داخل the livingالمعيشة cellخلية - زنزانة?
8
28444
3412
و يلعب دوراً أيضاً داخل الخلية الحية؟
00:43
In other wordsكلمات: Are there processesالعمليات,
mechanismsآليات, phenomenaالظواهر
9
31880
4079
بعبارة أخرى، هل توجد عمليات،
وآليات، وظواهر
00:47
in livingالمعيشة organismsالكائنات الحية
that can only be explainedشرح
10
35983
3988
في الكائنات الحية والتي نستطيع تفسيرها
00:51
with a helpingمساعدة handيد
from quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا?
11
39995
2743
بمساعدة ميكانيكا الكم؟
حالياً، علم أحياء الكم
ليس شيئا جديداً،
00:55
Now, quantumكمية biologyمادة الاحياء isn't newالجديد;
12
43546
1637
00:57
it's been around sinceمنذ the earlyمبكرا 1930s.
13
45207
2401
فهو موجود منذ بداية الثلاثينات.
00:59
But it's only in the last decadeعقد or so
that carefulحذر experimentsتجارب --
14
47928
3715
لكن فقط خلال العقد الماضي أو يزيد
حين أظهرت التجارب الدقيقة--
01:03
in biochemistryالكيمياء الحيوية labsمختبرات,
usingاستخدام spectroscopyالتحليل الطيفي --
15
51667
3464
في مختبرات الكيمياء الحيوية
باستخدام التحليل الطيفي--
01:07
have shownأظهرت very clearواضح, firmمؤسسة evidenceدليل
that there are certainالمؤكد specificمحدد mechanismsآليات
16
55155
6863
أظهرت أدلة قاطعة
وبوضوح أن هناك آليات محددة
01:14
that requireتطلب quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا
to explainشرح them.
17
62042
2511
والتي تتطلب ميكانيكا الكم
لشرحها.
01:17
Quantumكمية biologyمادة الاحياء bringsتجمع togetherسويا
quantumكمية physicistsعلماء الفيزياء, biochemistsالكيمياء الحيوية,
18
65674
3329
علم أحياء الكم يجمع
علماء فيزياء الكم والكيمياء الحيوية،
01:21
molecularجزيئي biologistsعلماء الأحياء --
it's a very interdisciplinaryبين التخصصات fieldحقل.
19
69027
3641
وعلماء البيولوجيا الجزيئية
فهو مجال متعدد التخصصات للغاية.
01:24
I come from quantumكمية physicsعلوم فيزيائية,
so I'm a nuclearنووي physicistفيزيائي.
20
72692
3929
لقد درست فيزياء الكم،
لذلك فأنا عالم فيزياء نووية.
01:28
I've spentأنفق more than threeثلاثة decadesعقود
21
76645
2265
لقد قضيت أكثر من ثلاثة عقود
01:30
tryingمحاولة to get my headرئيس
around quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا.
22
78934
2929
محاولاً فهم علم ميكانيكا الكم.
01:33
One of the foundersمؤسسو
of quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا, Nielsنيلز Bohrبور,
23
81887
2493
أحد مؤسسي
ميكانيكا الكم و هو نيلز بور،
01:36
said, If you're not astonishedمندهش by it,
then you haven'tلم understoodفهم it.
24
84404
3350
قال: "إذا لم تكن مأخوذاً بها،
فأنت لم تفهمها بعد".
01:40
So I sortفرز of feel happyالسعيدة
that I'm still astonishedمندهش by it.
25
88237
2843
لذلك أشعر بالسعادة نوعاً ما
لأنها ما زالت تثير دهشتي.
01:43
That's a good thing.
26
91104
1745
و هو شيء رائع.
01:44
But it meansيعني I studyدراسة the very
smallestأصغر structuresالهياكل in the universeكون --
27
92873
6885
ولكنه يعني أن أدرس
أصغرالمكونات في الكون--
01:51
the buildingبناء blocksكتل of realityواقع.
28
99782
2075
أي لبنات بناء الواقع.
01:53
If we think about the scaleمقياس of sizeبحجم,
29
101881
3215
إذا فكرنا بقياس الحجم،
01:57
startبداية with an everydayكل يوم objectموضوع
like the tennisتنس ballكرة,
30
105120
2952
بدءً بالأشياء اليومية مثل كرة التنس،
02:00
and just go down ordersأوامر
of magnitudeالحجم in sizeبحجم --
31
108096
2901
و نزولاً بالترتيب إلى الأقل حجماً--
02:03
from the eyeعين of a needleإبرة down to a cellخلية - زنزانة,
down to a bacteriumجرثوم, down to an enzymeخميرة --
32
111021
5197
من فتحة الإبرة، إلى الخلية، وصولاً
إلى البكتيريا، وإلى الإنزيم--
02:08
you eventuallyفي النهاية reachتصل the nano-worldنانو العالم.
33
116242
1729
سنصل بالنهاية إلى عالم النانو.
02:09
Now, nanotechnologyتكنولوجيا النانو mayقد be
a termمصطلح you've heardسمعت of.
34
117995
2495
الآن، قد يكون مصطلح النانو
مألوفاً بالنسبة لكم.
02:12
A nanometerنانومتر is a billionthالمليار of a meterمتر.
35
120841
2853
النانومتر هو جزء من المليار من المتر.
02:16
My areaمنطقة is the atomicالذري nucleusنواة,
whichالتي is the tinyصغيرة جدا dotنقطة insideفي داخل an atomذرة.
36
124560
4370
مجال اختصاصي هي نواة الذرة،
وهي النقطة متناهية الصغر داخل الذرة.
02:20
It's even smallerالأصغر in scaleمقياس.
37
128954
1932
حتى أنها أصغر من حيث الحجم.
02:22
This is the domainنطاق of quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا,
38
130910
1918
هذا هو مجال ميكانيكا الكم،
02:24
and physicistsعلماء الفيزياء and chemistsالكيميائيين
have had a long time
39
132852
2516
و لقد أمضى الفيزيائيون
و الكيمائيون وقتاً طويلاً
02:27
to try and get used to it.
40
135392
1301
لمحاولة الاعتياد على ذلك.
02:29
Biologistsعلماء الأحياء, on the other handيد,
have got off lightlyبخفة, in my viewرأي.
41
137248
4457
من جهة أخرى
فلقد ترجل علماء الأحياء، برأيي.
02:34
They are very happyالسعيدة with theirهم
balls-and-sticksالكرات والعصي modelsعارضات ازياء of moleculesجزيئات.
42
142071
4331
هم سعداء جداً بكراتهم و عصيهم
كنماذج من الجزيئات.
02:38
(Laughterضحك)
43
146426
1082
(ضحك)
02:39
The ballsكرات are the atomsذرات, the sticksالعصي
are the bondsالربط betweenما بين the atomsذرات.
44
147532
3198
الكرات هي الذرات، أما العصي
فتمثل الروابط بين الذرات،
02:42
And when they can't buildبناء them
physicallyجسديا in the labمختبر,
45
150754
2494
و عندما لا يستطيعون بناءها
فيزيائياً في المختبر،
02:45
nowadaysالوقت الحاضر, they have
very powerfulقوي computersأجهزة الكمبيوتر
46
153272
2392
فهم في الوقت الحاضر لديهم
أجهزة كمبيوتر فعالة جداً
02:47
that will simulateمحاكاة a hugeضخم moleculeمركب.
47
155688
1967
و التي باستطاعتها محاكاة جزيء ضخم.
02:49
This is a proteinبروتين madeمصنوع up
of 100,000 atomsذرات.
48
157679
3664
هذا بروتين يتكون من 100,000 ذرة.
02:54
It doesn't really requireتطلب much in the way
of quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا to explainشرح it.
49
162003
4335
إنه حقاً لا يتطلب الكثير للشرح
على غرار ميكانيكا الكم.
02:59
Quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا
was developedالمتقدمة in the 1920s.
50
167695
2889
تم تطوير ميكانيكا الكم
في العشرينيات.
03:02
It is a setجلس of beautifulجميلة and powerfulقوي
mathematicalرياضي rulesقواعد and ideasأفكار
51
170965
6880
وهي عبارة عن مجموعة رائعة وفعالة
من القواعد الرياضية والأفكار
03:09
that explainشرح the worldالعالمية of the very smallصغير.
52
177869
2608
والتي تشرح العالم متناهي الصغر.
03:12
And it's a worldالعالمية that's very differentمختلف
from our everydayكل يوم worldالعالمية,
53
180501
3372
وهو عالم يختلف كلياً
عن عالمنا اليومي،
03:15
madeمصنوع up of trillionsتريليونات of atomsذرات.
54
183897
1519
مصنوع من تريليونات الذرات.
03:17
It's a worldالعالمية builtمبني
on probabilityاحتمالا and chanceفرصة.
55
185440
3557
إنه عالم مبني
على الاحتمالية والحظ.
03:21
It's a fuzzyأجعد worldالعالمية.
56
189818
1302
إنه عالم غامض.
03:23
It's a worldالعالمية of phantomsالأشباح,
57
191144
1730
عالم من الخيالات،
03:24
where particlesحبيبات can alsoأيضا behaveتصرف
like spread-outينتشر wavesأمواج.
58
192898
3348
حيث يتسنى للجزيئات أيضاً
التصرف مثل الموجات المنتشرة.
03:30
If we imagineتخيل quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا
or quantumكمية physicsعلوم فيزيائية, then,
59
198157
2862
إذا تخيلنا ميكانيكا الكم
أو فيزياء الكم، فإنه
03:33
as the fundamentalأساسي
foundationالمؤسسة of realityواقع itselfبحد ذاتها,
60
201043
5214
كأساس أولي
من الواقع نفسه،
03:38
then it's not surprisingمفاجئ that we say
61
206281
1730
فإذن ليس من المستغرب أن نقول
03:40
quantumكمية physicsعلوم فيزيائية underpinsيدعم
organicعضوي chemistryكيمياء.
62
208035
2420
أن فيزياء الكم تدعم
الكيمياء العضوية.
03:42
After all, it givesيعطي us
the rulesقواعد that tell us
63
210479
2120
الأهم من ذلك أنها تعطينا
القواعد التي تخبرنا
03:44
how the atomsذرات fitلائق بدنيا togetherسويا
to make organicعضوي moleculesجزيئات.
64
212623
2641
كيف تتناسب الذرات معاً
لصنع الجزيئات العضوية.
03:47
Organicعضوي chemistryكيمياء,
scaledتحجيمها up in complexityتعقيد,
65
215288
3239
وسَّعت الكيمياء العضوية نطاقها في التعقيد،
03:50
givesيعطي us molecularجزيئي biologyمادة الاحياء,
whichالتي of courseدورة leadsيؤدي to life itselfبحد ذاتها.
66
218551
3322
حيث تمدنا بالبيولوجيا الجزيئية
والتي بالتأكيد تقود إلى الحياة نفسها.
03:54
So in a way, it's sortفرز of not surprisingمفاجئ.
67
222174
1977
إذا بشكل ما، فإن الأمر ليس مستغرباً جداً.
03:56
It's almostتقريبيا trivialتافه.
68
224175
1214
بل هو عادي جداً في الواقع.
03:57
You say, "Well, of courseدورة life ultimatelyفي النهاية
mustيجب dependتعتمد of quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا."
69
225413
4220
قد تقول: "حسناً، لابد للحياة أن
تعتمد كلياً على ميكانيكا الكم."
04:02
But so does everything elseآخر.
70
230141
2390
و كذلك كل الأِشياء الأخرى.
04:04
So does all inanimateجماد matterشيء,
madeمصنوع up of trillionsتريليونات of atomsذرات.
71
232555
3615
كل مادة غير حية،
تتكون من تريليونات الذرات.
04:08
Ultimatelyفي النهاية, there's a quantumكمية levelمستوى
72
236501
4878
هناك مستوى كمي في نهاية المطاف
04:13
where we have to delveالخوض into
this weirdnessغرابة.
73
241403
2183
حيث يتوجب علينا أن نتعمق
في هذه الغرابة.
04:15
But in everydayكل يوم life,
we can forgetننسى about it.
74
243610
2416
ولكن في الحياة اليومية
يمكننا نسيانها.
04:18
Because onceذات مرة you put togetherسويا
trillionsتريليونات of atomsذرات,
75
246404
3199
لأنه بمجرد أن تضع
تريليونات الذرات معاً،
04:21
that quantumكمية weirdnessغرابة
just dissolvesيذوب away.
76
249627
2615
فإن دهشة الكم تتلاشى تماماً.
04:27
Quantumكمية biologyمادة الاحياء isn't about this.
77
255288
2569
علم أحياء الكم لا يدور حول هذا الموضوع.
04:29
Quantumكمية biologyمادة الاحياء isn't this obviousواضح.
78
257881
2556
وهو ليس بهذا الوضوح.
04:32
Of courseدورة quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا
underpinsيدعم life at some molecularجزيئي levelمستوى.
79
260461
4229
ميكانيكا الكم بالطبع
تدعم الحياة في بعض مستويات الجزيء.
04:37
Quantumكمية biologyمادة الاحياء is about looking
for the non-trivialغير تافهة --
80
265254
6004
علم أحياء الكم يبحث عن المهم--
04:43
the counterintuitiveالحدس ideasأفكار
in quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا --
81
271282
4476
الأفكار الحدسية في ميكانيكا الكم--
04:47
and to see if they do, indeedفي الواقع,
playلعب an importantمهم roleوظيفة
82
275782
3015
ومعرفة ما إذا كانت، فعلاً، تلعب
دوراً هاماً
04:50
in describingوصف the processesالعمليات of life.
83
278821
2452
في وصف عمليات الحياة.
04:54
Here is my perfectفي احسن الاحوال exampleمثال
of the counterintuitivenesscounterintuitiveness
84
282653
5220
و هنا مثالي الممتاز لحدسية
04:59
of the quantumكمية worldالعالمية.
85
287897
1446
لعالم الكم.
05:01
This is the quantumكمية skierالمتزحلق.
86
289367
1251
هذا هو متزحلق الكم.
05:02
He seemsيبدو to be intactسليم,
he seemsيبدو to be perfectlyتماما healthyصحي,
87
290642
2640
يبدو سليماً،
و يبدو أنه في صحة جيدة تماماً،
05:05
and yetبعد, he seemsيبدو to have goneذهب around
bothكلا sidesالجانبين of that treeشجرة at the sameنفسه time.
88
293306
4127
و يبدو أنه قد نما على
جانبي تلك الشجرة في نفس الوقت.
05:09
Well, if you saw tracksالمسارات like that
89
297457
1663
حسنا، إذا رأيت مسارات من هذا القبيل
05:11
you'dكنت guessخمن it was some
sortفرز of stuntحيلة, of courseدورة.
90
299144
2309
فستعتقد بالطبع، أنها نوع من معيقات النمو.
05:13
But in the quantumكمية worldالعالمية,
this happensيحدث all the time.
91
301477
2591
ولكن في عالم الكم
هذا شيئ مألوف جداً.
يمكن للجسيمات أن تقوم بمهام متعددة،
حيث يمكنها أن تتواجد في مكانين في آن واحد.
05:16
Particlesحبيبات can multitaskتعدد المهام,
they can be in two placesأماكن at onceذات مرة.
92
304864
3026
05:19
They can do more than one thing
at the sameنفسه time.
93
307914
2328
و بمقدورها أن تفعل أكثر من شيء واحد
في الوقت ذاته.
05:22
Particlesحبيبات can behaveتصرف
like spread-outينتشر wavesأمواج.
94
310266
2643
يمكن للجسيمات أن تتصرف
مثل الموجات المنتشرة.
05:25
It's almostتقريبيا like magicسحر.
95
313298
1599
إنها في الأغلب كالسحر.
05:27
Physicistsعلماء الفيزياء and chemistsالكيميائيين have had
nearlyتقريبا a centuryمئة عام
96
315538
2749
لقد أمضى علماء الفيزياء والكيمياء
ما يقرب من قرن من الزمان
05:30
of tryingمحاولة to get used to this weirdnessغرابة.
97
318311
2646
محاولين الإعتياد على هذه الغرابة.
05:33
I don't blameلوم the biologistsعلماء الأحياء
98
321445
1350
أنا لا ألوم علماء الأحياء
05:34
for not havingوجود to or wantingيريد
to learnتعلم quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا.
99
322819
2635
على عدم تعلمهم أو عدم
رغبتهم تعلم ميكانيكا الكم.
05:37
You see, this weirdnessغرابة is very delicateدقيق او حساس;
100
325478
3198
فكما ترون، هذه الغرابة بالغة الرقة
05:40
and we physicistsعلماء الفيزياء work very hardالصعب
to maintainالحفاظ it in our labsمختبرات.
101
328700
4450
و نحن علماء الفيزياء
نسعى جاهدين للحفاظ عليها في مختبراتنا.
05:45
We coolبارد our systemالنظام down
to nearقريب absoluteمطلق zeroصفر,
102
333174
4204
نقوم بخفض حرارة النظام إلى الصفر المطلق،
05:49
we carryيحمل out our experimentsتجارب in vacuumsالفراغات,
103
337402
1945
ونجري تجاربنا في الفراغات،
05:51
we try and isolateعزل it
from any externalخارجي disturbanceإزعاج.
104
339371
3527
ونحاول عزلها
عن أي اضطراب خارجي.
05:55
That's very differentمختلف from the warmدافئ,
messyفوضوي, noisyوصاخبة environmentبيئة of a livingالمعيشة cellخلية - زنزانة.
105
343602
5078
وذلك يختلف تماماً عن الدفء،
والفوضى، والبيئة الصاخبة للخلية الحية.
06:01
Biologyمادة الاحياء itselfبحد ذاتها, if you think of
molecularجزيئي biologyمادة الاحياء,
106
349960
2787
علم الأحياء بذاته، إذا ما كنت تفكر
بعلم الأحياء الجزيئي،
06:04
seemsيبدو to have doneفعله very well
in describingوصف all the processesالعمليات of life
107
352771
3457
يبدو أنها أبلت بلاءً حسناً
في وصف كل عمليات الحياة
06:08
in termsشروط of chemistryكيمياء --
chemicalالمواد الكيميائية reactionsتفاعل.
108
356252
2486
في ما يتعلق بالكيمياء--
التفاعلات الكيميائية،
06:10
And these are reductionistاختزالية,
deterministicحتمية chemicalالمواد الكيميائية reactionsتفاعل,
109
358762
4850
وهي الإختزالية،
التفاعلات الكيميائية القطعية،
06:15
showingتظهر that, essentiallyبشكل أساسي, life is madeمصنوع
of the sameنفسه stuffأمور as everything elseآخر,
110
363636
5114
توضح أن الحياة أساساً مبنية من نفس
المواد مثل أي شيئ آخر،
06:20
and if we can forgetننسى about quantumكمية
mechanicsعلم الميكانيكا in the macroدقيق worldالعالمية,
111
368774
3060
وإذا كان بإمكاننا أن نغض الطرف
عن ميكانيكا الكم في العالم الكلي،
06:23
then we should be ableقادر to forgetننسى
about it in biologyمادة الاحياء, as well.
112
371858
3246
إذاً يتوجب علينا أن نغض
الطرف بالنسبة لعلم الأحياء أيضاً.
06:27
Well, one man beggedتوسلت
to differاختلف with this ideaفكرة.
113
375706
3364
حسناً، رجل واحد
رأى أن يختلف مع هذه الفكرة.
06:32
Erwinاروين Schrشرودرödingerdinger,
of Schrشرودرödinger'sوdinger Catقط fameشهرة,
114
380062
3469
إروين شرودنغر،
صاحب شهرة قط شرودنغر،
06:35
was an Austrianالنمساوي physicistفيزيائي.
115
383555
1317
و هو فيزيائي نمساوي.
06:36
He was one of the foundersمؤسسو
of quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا in the 1920s.
116
384896
3183
يعتبر أحد مؤسسي
فيزياء الكم في العشرينيات.
06:40
In 1944, he wroteكتب a bookكتاب
calledمسمي "What is Life?"
117
388663
2707
كتب في عام 1944
كتاباً أسماه "ما هي الحياة؟"
06:43
It was tremendouslyجدا influentialمؤثر.
118
391839
1731
و فد كان مؤثراً بشكل عظيم.
06:45
It influencedتأثر Francisفرانسيس Crickكريك
and Jamesجوامع Watsonواتسون,
119
393594
2881
لقد أثَّر على فرانسيس كريك وجيميس واتسون،
06:48
the discoverersالمكتشفين of the double-helixالحلزون المزدوج
structureبناء of DNAالحمض النووي.
120
396499
2523
و اللذين اكتشفا بنية
الحمض النووي ذو الحلزون المزدوج.
06:51
To paraphraseشرح النص a descriptionوصف
in the bookكتاب, he saysيقول:
121
399343
3668
ليعيد صياغة الوصف في كتابه قائلاً:
06:55
At the molecularجزيئي levelمستوى,
livingالمعيشة organismsالكائنات الحية have a certainالمؤكد orderطلب,
122
403035
5786
عند المستوى الجزيئي، تتمتع
الكائنات الحية ببعض النظام،
07:00
a structureبناء to them that's very differentمختلف
123
408845
3232
حيث يختلف تركيبها
07:04
from the randomعشوائي thermodynamicدينامي حراري jostlingتتصارع
of atomsذرات and moleculesجزيئات
124
412101
4736
عن التدافع الحراري
العشوائي للذرات و الجزيئات
07:08
in inanimateجماد matterشيء
of the sameنفسه complexityتعقيد.
125
416861
3706
مقارنة بالجمادات غند نفس درجة التعقيد.
07:13
In factحقيقة, livingالمعيشة matterشيء seemsيبدو to behaveتصرف
in this orderطلب, in a structureبناء,
126
421504
5014
في الحقيقة، الكائنات الحية تميل إلى
التصرف حسب هذا الترتيب وهذه البنية
07:18
just like inanimateجماد matterشيء
cooledتبريد down to nearقريب absoluteمطلق zeroصفر,
127
426542
3834
حيث تبرد إلى ما يقارب الصفر
المطلق تماماَ كما يحدث مع الجمادات،
07:22
where quantumكمية effectsتأثيرات
playلعب a very importantمهم roleوظيفة.
128
430400
3033
حيث تلعب تأثيرات
الكم دوراً مهماً جداً.
07:26
There's something specialخاص
about the structureبناء -- the orderطلب --
129
434280
4160
يوجد شيئ مميز يتعلق بالبنية، وهو الترتيب
07:30
insideفي داخل a livingالمعيشة cellخلية - زنزانة.
130
438464
1560
داخل الخلية الحية.
07:32
So, Schrشرودرödingerdinger speculatedتكهن that maybe
quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا playsيلعب a roleوظيفة in life.
131
440048
5293
لذلك، تكهن شرودنغر أن ميكانيكا
الكم لربما تلعب دوراً في الحياة.
07:38
It's a very speculativeتأملي,
far-reachingبعيد المدى ideaفكرة,
132
446096
3425
إنها فكرة متضاربة وبعيدة المنال،
07:41
and it didn't really go very farبعيدا.
133
449545
2873
ولم ينجح الأمر بشكل كبير.
07:45
But as I mentionedالمذكورة at the startبداية,
134
453536
1533
ولكن وكما ذكرت في البداية،
07:47
in the last 10 yearsسنوات, there have been
experimentsتجارب emergingالمستجدة,
135
455093
2799
خلال السنين العشر الماضية، ظهرت تجارب
07:49
showingتظهر where some of these
certainالمؤكد phenomenaالظواهر in biologyمادة الاحياء
136
457916
4055
توضح أين هذه الظواهر في علم الأحياء
07:53
do seemبدا to requireتطلب quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا.
137
461995
1763
تتطلب ميكانيكا الكم.
07:55
I want to shareشارك with you
just a fewقليل of the excitingمثير onesمنها.
138
463782
3123
أود أن أشارككم بعض من هذه التجارب المثيرة.
08:00
This is one of the best-knownأفضل المعروفة
phenomenaالظواهر in the quantumكمية worldالعالمية,
139
468215
3707
هذه واحدة من أشهر
الظواهر في عالم الكم،
08:03
quantumكمية tunnelingنفق.
140
471946
1701
وهي نفق الكم.
08:05
The boxصندوق on the left showsعروض
the wavelikeموجي, spread-outينتشر distributionتوزيع
141
473671
4389
الصندوق إلى اليسار يظهر
التوزيع الإنتشاري الشبيه بالموجة
08:10
of a quantumكمية entityكيان --
a particleجسيم, like an electronالإلكترون,
142
478084
2761
للكيان الكمي. جسيم شبيه بالإلكترون،
08:12
whichالتي is not a little ballكرة
bouncingقفزة off a wallحائط.
143
480869
3637
حيث هي ليست بكرة صغيرة ترتد عن الجدار.
08:16
It's a waveموجة that has a certainالمؤكد probabilityاحتمالا
of beingيجرى ableقادر to permeateتغلغل
144
484530
4739
إنما موجة ذو قابلية محددة للتغلغل
08:21
throughعبر a solidصلب wallحائط, like a phantomوهمي
leapingقفز throughعبر to the other sideجانب.
145
489293
3406
خلال جدار صلب، مثل الطيف
الذي يعبرإلى الجانب الآخر.
08:24
You can see a faintاغمى عليه smudgeلطخة of lightضوء
in the right-handاليد اليمنى boxصندوق.
146
492723
4098
يمكنكم أن تروا لطخة ضوء
خافت في الصندوق إلى اليمين.
08:29
Quantumكمية tunnelingنفق suggestsوتقترح that a particleجسيم
can hitنجاح an impenetrableمنيع barrierحاجز,
147
497773
4612
يشير نفق الكم إلى أن الجسيم
يمكن أن يصطدم بحاجز منيع،
08:34
and yetبعد somehowبطريقة ما, as thoughاعتقد by magicسحر,
148
502409
2460
وبشكل أقرب إلى السحر،
08:36
disappearاختفى from one sideجانب
and reappearظهر من جديد on the other.
149
504893
2444
يختفي من جانب
ويعاود الظهور من الجانب الآخر.
08:39
The nicestاجمل way of explainingشرح it is
if you want to throwيرمي a ballكرة over a wallحائط,
150
507658
4251
أجمل طريقة لشرج ذلك
هي أنه إذا أردت إلقاء كرة عبر الحائط،
08:43
you have to give it enoughكافية energyطاقة
to get over the topأعلى of the wallحائط.
151
511933
3577
لابد أن تزودها
بالطاقة الكافية لكي تعبر فوق الجدار.
08:47
In the quantumكمية worldالعالمية,
you don't have to throwيرمي it over the wallحائط,
152
515534
3058
بالنسبة لعالم الكم،
فأنت لست بحاجة لجعلها تعبر الجدار،
08:50
you can throwيرمي it at the wallحائط,
and there's a certainالمؤكد non-zeroغير صفرية probabilityاحتمالا
153
518616
3407
بل يمكنك رميها تجاه الجدار
وبوجود قابلية غير صفرية محددة
08:54
that it'llأنه سوف disappearاختفى on your sideجانب,
and reappearظهر من جديد on the other.
154
522047
3323
ستختفي من ناحيتك وتعاود
الظهور من الجانب الآخر.
08:57
This isn't speculationتخمين, by the way.
155
525394
1678
ليس هذا تخميناً بالمناسبة.
08:59
We're happyالسعيدة -- well, "happyالسعيدة"
is not the right wordكلمة --
156
527096
3396
نحن سعيدون، في الحقيقة "سعيد"
ليست بالكلمة المناسبة
09:02
(Laughterضحك)
157
530516
2045
(ضحك)
09:04
we are familiarمألوف with this.
158
532585
1618
نحن معتادون على هذا.
09:06
(Laughterضحك)
159
534227
2745
(ضحك)
09:08
Quantumكمية tunnelingنفق
takes placeمكان all the time;
160
536996
2294
نفق الكم يحدث على طول الوقت:
09:11
in factحقيقة, it's the reasonالسبب our Sunشمس shinesيضيء.
161
539314
2667
في الحقيقة، هو السبب في أن الشمس تشرق.
09:14
The particlesحبيبات fuseفتيل togetherسويا,
162
542655
1509
تلتحم الجسيمات مع بعضها البعض،
09:16
and the Sunشمس turnsيتحول hydrogenهيدروجين
into heliumالهيليوم throughعبر quantumكمية tunnelingنفق.
163
544188
3698
ثم تحول الشمس الهيدروجين إلى
هيليوم عن طريق نفق الكم.
09:21
Back in the 70s and 80s, it was discoveredمكتشف
that quantumكمية tunnelingنفق alsoأيضا takes placeمكان
164
549464
5220
بالعودة إلى السبعينيات والثمانينات،
اكتُشِفَ أن نفق الكم يحدث أيضاً
09:26
insideفي داخل livingالمعيشة cellsخلايا.
165
554708
1192
داخل الخلايا الحية.
09:28
Enzymesالانزيمات, those workhorsesحقوله المنتجة of life,
the catalystsالمحفزات of chemicalالمواد الكيميائية reactionsتفاعل --
166
556290
6266
الإنزيمات، وهم عمال الحياة،
ومحفزات التفاعلات الكيميائية
09:34
enzymesالانزيمات are biomoleculesالجزيئات الحيوية that speedسرعة up
chemicalالمواد الكيميائية reactionsتفاعل in livingالمعيشة cellsخلايا,
167
562580
4166
هي جزيئات حيوية تسرع
التفاعلات الكيميائية داخل الخلايا الحية،
09:38
by manyكثير, manyكثير ordersأوامر of magnitudeالحجم.
168
566770
1703
عن طريق العديد
والعديد من أوامر الحجم.
09:40
And it's always been a mysteryالغموض
how they do this.
169
568497
2784
ولطالما كانت طريقة فعل هذا سراً.
09:43
Well, it was discoveredمكتشف
170
571650
1189
حسناً، تم اكتشاف ذلك السر
09:44
that one of the tricksالخدع that enzymesالانزيمات
have evolvedتطورت to make use of,
171
572863
4852
تلك واحدة من الخدع
التي طورها الإنزيم لكي يستفيد منها،
09:49
is by transferringنقل subatomicسوبتوميك particlesحبيبات,
like electronsالإلكترونات and indeedفي الواقع protonsالبروتونات,
172
577739
5228
وذلك عن طريق تحويل الجسيمات
دون الذرية مثل الإلكترونات والبروتونات
09:54
from one partجزء of a moleculeمركب
to anotherآخر viaبواسطة quantumكمية tunnelingنفق.
173
582991
4661
من أحد أطراف الجزيء إلى آخر عبر نفق الكم.
10:00
It's efficientفعالة, it's fastبسرعة,
it can disappearاختفى --
174
588333
2851
إنه كافِِ وسريع وبمقدوره الاختفاء
10:03
a protonبروتون can disappearاختفى from one placeمكان,
and reappearظهر من جديد on the other.
175
591208
3111
بمقدور البروتون الإختفاء من مكان
ما ومعاودة الظهور في مكان آخر.
10:06
Enzymesالانزيمات help this take placeمكان.
176
594343
1629
حيث يساعد الإنزيم على حدوث ذلك.
10:08
This is researchابحاث that's been
carriedحمل out back in the 80s,
177
596548
2683
هذا بحث تم إجراؤه في الثمانينات،
10:11
particularlyخصوصا by a groupمجموعة
in Berkeleyبيركلي, Judithجوديث KlinmanKlinman.
178
599255
4037
بالتحديد بواسطة فريق من
مدينة بيركيلي. جوديث كلينمان.
10:15
Other groupsمجموعة in the UKالمملكة المتحدة
have now alsoأيضا confirmedتم تأكيد
179
603316
2205
أكدت فرق أخرى من المملكة المتحدة
10:17
that enzymesالانزيمات really do this.
180
605545
1411
أن الإنزيم يفعل ذلك حقاً.
10:21
Researchابحاث carriedحمل out by my groupمجموعة --
181
609048
2549
أجري البحث عن طريق فريقي البحثي...
10:23
so as I mentionedالمذكورة,
I'm a nuclearنووي physicistفيزيائي,
182
611621
2434
فكما ذكرت، أنا فيزيائي نووي،
10:26
but I've realizedأدرك I've got these toolsأدوات
of usingاستخدام quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا
183
614079
3055
ولكني لاحظت أني أمتلك أدوات مثل
استخدام ميكانيكا الكم
10:29
in atomicالذري nucleiنوى, and so can applyتطبيق
those toolsأدوات in other areasالمناطق as well.
184
617158
5085
في الأنوية الذرية، وكذلك استخدام
هذه الأدوات في مناطق أخرى.
10:35
One questionسؤال we askedطلبت
185
623404
1810
لدينا تساؤل
10:37
is whetherسواء quantumكمية tunnelingنفق
playsيلعب a roleوظيفة in mutationsالطفرات in DNAالحمض النووي.
186
625238
4298
وهو عمّا إذا ما كان نفق الكم
يلعب دوراً في تغيرات الحمض النووي.
10:41
Again, this is not a newالجديد ideaفكرة;
it goesيذهب all the way back to the earlyمبكرا 60s.
187
629843
3660
مجدداً، هذه ليست فكرة جديدة،
بل هي تعود إلى بواكير الستينيات.
10:45
The two strandsجدائل of DNAالحمض النووي,
the double-helixالحلزون المزدوج structureبناء,
188
633527
2961
طوقي الحمض النووي،
وبنية الحلزون المزدوج،
10:48
are heldمقبض togetherسويا by rungsدرجات;
it's like a twistedملفوف ladderسلم.
189
636512
2823
يتم ربطهما معاً عن طريق درجات،
هي مثل السلم اللولبي
10:51
And those rungsدرجات of the ladderسلم
are hydrogenهيدروجين bondsالربط --
190
639359
3507
ودرجات السلم هذه تمثل روابط الهيدروجين
10:54
protonsالبروتونات, that actفعل as the glueصمغ
betweenما بين the two strandsجدائل.
191
642890
3790
تعمل البروتونات مثل
الغراء فيما بين الطوقين.
10:58
So if you zoomتكبير in, what they're doing
is holdingتحتجز these largeكبير moleculesجزيئات --
192
646704
4750
لذا، إذا ما كبرت الصورة، ستجد أن
مهمتهما هي الإمساك بهذه الجزيئات الضخمة
11:03
nucleotidesالنيوكليوتيدات -- togetherسويا.
193
651478
1607
النيوكليوتيدات معاً.
11:06
Zoomتكبير in a bitقليلا more.
194
654130
1150
كبر الصورة أكثر.
11:07
So, this a computerالحاسوب simulationمحاكاة.
195
655304
1916
هذه محاكاة عن طريق جهاز الحاسوب.
11:09
The two whiteأبيض ballsكرات
in the middleوسط are protonsالبروتونات,
196
657855
3542
الكرتين البيضاويتين في
المنتصف هما عبارة عن بروتون،
11:13
and you can see that
it's a doubleمزدوج hydrogenهيدروجين bondكفالة.
197
661421
2299
وتلاحظون
أنها رابطة هايدروجين مزدوجة.
11:15
One prefersتفضل to sitتجلس on one sideجانب;
the other, on the other sideجانب
198
663744
3314
أحدهما يفضل البقاء في جانب،
والآخر على الجانب المقابل
11:19
of the two strandsجدائل of the verticalعمودي linesخطوط
going down, whichالتي you can't see.
199
667082
4558
للطوقين للخطوط الأفقية المتجهة للأسفل،
والتي ليس بمقدوركم رؤيتها.
11:24
It can happenيحدث that
these two protonsالبروتونات can hopقفز over.
200
672410
3395
قد يحدث أن يقفز هذين البروتونين.
11:27
Watch the two whiteأبيض ballsكرات.
201
675829
1436
انظروا إلى الكرتين البيضاويتين.
11:29
They can jumpقفز over to the other sideجانب.
202
677748
1998
بمقدورهما القفز إلى الجانب الآخر.
11:32
If the two strandsجدائل of DNAالحمض النووي then separateمنفصل,
leadingقيادة to the processمعالج of replicationتكرار,
203
680239
5646
في حال انفصال طوقي الحمض النووي،
مسبباً ذلك عملية التكرار،
11:37
and the two protonsالبروتونات
are in the wrongخطأ positionsمواقف,
204
685909
3199
ووجود كلا البروتينين في وضعية خاطئة،
11:41
this can leadقيادة to a mutationطفره.
205
689132
1763
قد يقود هذا إلى حالة من التغيّر الإحيائي.
11:43
This has been knownمعروف for halfنصف a centuryمئة عام.
206
691204
1872
وهذا أمر معروف منذ نصف قرن.
11:45
The questionسؤال is: How likelyالمحتمل أن
are they to do that,
207
693100
2343
السؤال المفترض: كيف من المرجح أن يحدث ذلك،
11:47
and if they do, how do they do it?
208
695467
2378
وإذا ما حدث، فكيف حدث ذلك؟
11:49
Do they jumpقفز acrossعبر,
like the ballكرة going over the wallحائط?
209
697869
3019
هل عبرت من خلاله،
مثل الكرة تعبرفوق الحائط؟
11:52
Or can they quantum-tunnelالكم نفق acrossعبر,
even if they don't have enoughكافية energyطاقة?
210
700912
3502
أو عن طريق عبور نفق الكم، حتى
وإن لم تتمتع بالطاقة الكافية؟
11:57
Earlyمبكرا indicationsدواعي الإستعمال suggestاقترح that
quantumكمية tunnelingنفق can playلعب a roleوظيفة here.
211
705089
4252
الدلائل الأولية تشير إلى أن نفق الكم
قد يلعب دوراً في هذا الأمر.
12:01
We still don't know yetبعد
how importantمهم it is;
212
709365
2124
وحتى الآن لا ندرك مدى أهمية الأمر:
12:03
this is still an openفتح questionسؤال.
213
711513
1792
مازال هذا سؤالاً مفتوحاً.
12:06
It's speculativeتأملي,
214
714199
1150
إنه مدعاة للتأمل،
12:07
but it's one of those questionsالأسئلة
that is so importantمهم
215
715373
2643
ولكنه أحد تلك الأسئلة المهمة جداً
12:10
that if quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا
playsيلعب a roleوظيفة in mutationsالطفرات,
216
718040
2446
عما إذا كانت ميكانيكا الكم
تلعب دوراً في التغيرات الإحيائية،
12:12
surelyبالتاكيد this mustيجب have bigكبير implicationsآثار,
217
720510
2299
بالتأكيد لابد أن لهذا آثاراً كبيرة،
12:14
to understandتفهم certainالمؤكد typesأنواع of mutationsالطفرات,
218
722833
2694
من أجل فهم أنواع محددة من التغيرات،
12:17
possiblyربما even those that leadقيادة
to turningدوران a cellخلية - زنزانة cancerousسرطاني.
219
725551
3756
حتى تلك التي تقود إلى
تحول الخلية إلى خلية سرطانية.
12:22
Anotherآخر exampleمثال of quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا
in biologyمادة الاحياء is quantumكمية coherenceمنطق,
220
730803
5299
مثال آخر لميكانيكا الكم
في علم الأحياء هو التماسك البيولوجي،
12:28
in one of the mostعظم
importantمهم processesالعمليات in biologyمادة الاحياء,
221
736126
2353
في واحدة من أهم العمليات في علم الأحياء،
12:30
photosynthesisالبناء الضوئي: plantsالنباتات
and bacteriaبكتيريا takingمع الأخذ sunlightضوء الشمس,
222
738503
3941
وهي البناء الضوئي: تستقبل النباتات
و البكتريا أشعة الشمس،
12:34
and usingاستخدام that energyطاقة to createخلق biomassالكتلة الحيوية.
223
742468
2954
مستخدمة تلك الطاقة لخلق الكتلة الحيوية.
12:38
Quantumكمية coherenceمنطق is the ideaفكرة
of quantumكمية entitiesجهات multitaskingتعدد المهام.
224
746215
4152
تماسك الكم هو عبارة
عن تعدد مهام كيانات الكم.
12:42
It's the quantumكمية skierالمتزحلق.
225
750912
1604
إنه عبارة عن متزحلق الكم.
12:44
It's an objectموضوع that behavesيسلك like a waveموجة,
226
752540
2952
عبارة عن شيئ يتصرف مثل الموجة،
12:47
so that it doesn't just moveنقل
in one directionاتجاه or the other,
227
755516
2902
لذلك لا ينحصر الأمر في
حركته في اتجاه واحد أو عكسه،
12:50
but can followإتبع multipleمضاعف pathwaysمسارات
at the sameنفسه time.
228
758442
3320
بل بمقدوره أن يسلك
عدة اتجاهات في نفس الوقت.
12:54
Some yearsسنوات agoمنذ,
the worldالعالمية of scienceعلم was shockedصدمت
229
762708
3916
قبل عدة سنين، تعرض مجتمع
العلوم إلى حالة صدمة
12:58
when a paperورقة was publishedنشرت
showingتظهر experimentalتجريبي evidenceدليل
230
766648
3584
عندما تم نشر ورقة تظهر دلائل تجريبية
13:02
that quantumكمية coherenceمنطق
takes placeمكان insideفي داخل bacteriaبكتيريا,
231
770256
3776
أن تماسك الكم يحدث في داخل البكتريا،
13:06
carryingحمل out photosynthesisالبناء الضوئي.
232
774056
1686
محدثاً ذلك عملية التمثيل الضوئي.
13:07
The ideaفكرة is that the photonالفوتون,
the particleجسيم of lightضوء, the sunlightضوء الشمس,
233
775766
3064
الفكرة هي أن الفوتون،
وجسيم الضوء، وأشعة الشمس
13:10
the quantumكمية of lightضوء
capturedالقبض by a chlorophyllالكلوروفيل moleculeمركب,
234
778854
3344
وكمية الضوء الملتقطة
عن طريق جزيء الكلوروفيل،
13:14
is then deliveredتم التوصيل to what's calledمسمي
the reactionرد فعل centerمركز,
235
782222
2591
يتم تحويلها إلى ما يسمى مركز التفاعل،
13:16
where it can be turnedتحول into
chemicalالمواد الكيميائية energyطاقة.
236
784837
2064
حيث يتم تحويلها إلى طاقة كيميائية.
13:18
And in gettingالحصول على there,
it doesn't just followإتبع one routeطريق;
237
786925
2648
وهنا فهي لا تسلك طريقاً واحداً،
13:21
it followsيتبع multipleمضاعف pathwaysمسارات at onceذات مرة,
238
789597
2215
بل تسلك عدة طرق في نفس اللحظة،
13:23
to optimizeتحسين the mostعظم efficientفعالة way
of reachingالوصول the reactionرد فعل centerمركز
239
791836
4337
من أجل الوصول إلى
أفضل طريقة لتحقيق مركز التفاعل
13:28
withoutبدون dissipatingتشتيت as wasteالمخلفات heatالحرارة.
240
796197
1721
دون التشتت كحرارة مبددة.
13:31
Quantumكمية coherenceمنطق takingمع الأخذ placeمكان
insideفي داخل a livingالمعيشة cellخلية - زنزانة.
241
799228
3309
يحدث تماسك الكم داخل الخلية الحية.
13:34
A remarkableلافت للنظر ideaفكرة,
242
802561
2120
فكرة إستثنائية،
13:36
and yetبعد evidenceدليل is growingمتزايد almostتقريبيا weeklyأسبوعي,
with newالجديد papersأوراق comingآت out,
243
804705
6235
ومازالت الأدلة تتوالى أٍسبوعياً
تقريباً، مع خروج أوراق جديدة للعلن،
13:42
confirmingالتأكد that this
does indeedفي الواقع take placeمكان.
244
810964
2212
مؤكدة أن ذلك يحدث حقيقة.
13:45
My thirdالثالث and finalنهائي exampleمثال
is the mostعظم beautifulجميلة, wonderfulرائع ideaفكرة.
245
813555
4739
مثالي الثالث والأخيرهو
الفكرة الأجمل والأروع.
13:50
It's alsoأيضا still very speculativeتأملي,
but I have to shareشارك it with you.
246
818318
4063
هي مازالت في طور التأمل،
ولكن لابد أن أشارككم بها.
13:54
The Europeanأوروبية robinروبن
migratesيهاجر from Scandinaviaإسكندينافيا
247
822405
4612
يهاجر طائر أبو الحناء
من الدول الاسكندنافية
13:59
down to the Mediterraneanالبحر الأبيض المتوسط, everyكل autumnالخريف,
248
827041
2635
وصولا الى البحر الأبيض المتوسط، كل خريف،
14:01
and like a lot of other
marineبحري animalsالحيوانات and even insectsالحشرات,
249
829700
3373
ومثل العديد من الحيوانات
البحرية وحتى الحشرات،
14:05
they navigateالتنقل by sensingالاستشعار
the Earth'sفي الأرض magneticمغناطيسي fieldحقل.
250
833097
4300
فهي تستهدي عن طريق الاستشعار
بالمجال المغناطيسي للأرض.
14:10
Now, the Earth'sفي الأرض magneticمغناطيسي fieldحقل
is very, very weakضعيف;
251
838968
2427
الآن، المجال المغناطيسي
للأرض يعتبرضعيفاً جداً
14:13
it's 100 timesمرات weakerأضعف
than a fridgeثلاجة magnetمغناطيس,
252
841419
2080
فهو أضعف بمقدار 100 مرة
من مغناطيس الثلاجة،
14:15
and yetبعد it affectsيؤثر the chemistryكيمياء --
somehowبطريقة ما -- withinفي غضون a livingالمعيشة organismكائن حي.
253
843523
5601
وعلى الرغم من ذلك فهو يؤثر على الكيمياء
داخل الكائن الحي بشكل أو بآخر.
14:21
That's not in doubtشك --
a Germanألمانية coupleزوجان of ornithologistsعلماء الطيور,
254
849932
3806
هذا ليس محل شك، فقد
أثبت عالما طيور ألمانيين،
14:25
Wolfgangفولفغانغ and Roswithaروسفيتا WiltschkoWiltschko,
in the 1970s, confirmedتم تأكيد that indeedفي الواقع,
255
853762
4260
وهما وولفغانغ وروسويثا ويلتشوك
في السبعينيات تلك الحقيقة،
14:30
the robinروبن does find its way by somehowبطريقة ما
sensingالاستشعار the Earth'sفي الأرض magneticمغناطيسي fieldحقل,
256
858046
3977
يعرف أبو الحناء طريقه عن طريق
استشعار المجال المغناطيسي للأرض،
14:34
to give it directionalاتجاهي informationمعلومات --
a built-inمدمج compassبوصلة.
257
862047
3327
مما يمده بمعلومات توجيهية، كما البوصلة.
14:37
The puzzleلغز, the mysteryالغموض was:
How does it do it?
258
865398
2249
وقد كان الغموض في كيفية حدوث ذلك.
14:40
Well, the only theoryنظرية in townمدينة --
259
868351
3030
حسنا، النظرية الوحيدة
14:43
we don't know if it's the correctصيح theoryنظرية,
but the only theoryنظرية in townمدينة --
260
871405
3436
لاندري إن كانت النظرية الصحيحة،
ولكنها النظرية الوحيدة المتاحة--
14:46
is that it does it viaبواسطة something
calledمسمي quantumكمية entanglementتشابك.
261
874865
2984
أنه يستعين بما يسمى بتشابك الكم.
14:50
Insideفي داخل the robin'sروبن retinaشبكية العين --
262
878567
2374
في داخل شبكة عين أبو الحناء--
14:52
I kidطفل you not -- insideفي داخل the robin'sروبن retinaشبكية العين
is a proteinبروتين calledمسمي cryptochromecryptochrome,
263
880965
4232
أنا لا أمزح، في داخل شبكة عين أبو
الحناء يوجد بروتين يسمى بالكربتكروم،
14:57
whichالتي is light-sensitiveحساسة للضوء.
264
885221
1380
وهو حساس للضوء.
14:58
Withinفي غضون cryptochromecryptochrome, a pairزوج of electronsالإلكترونات
are quantum-entangledمتشابكا-الكم.
265
886625
3939
داخل الكربتكروم يوجد زوج
من الإلكترونات متشابك كمياً.
15:02
Now, quantumكمية entanglementتشابك
is when two particlesحبيبات are farبعيدا apartبعيدا، بمعزل، على حد,
266
890588
3232
الآن، تشابك الكم هو عندما يوجد جسيمين
بعيدين من بعضهما البعض،
15:05
and yetبعد somehowبطريقة ما remainيبقى
in contactاتصل with eachكل other.
267
893844
2834
ورغم لك، يظلان في حالة
اتصال مع بعضهما البعض.
15:08
Even Einsteinاينشتاين hatedكرهت this ideaفكرة;
268
896991
1446
حتى إنشتين كره هذه الفكرة
15:10
he calledمسمي it "spookyمرعب actionعمل
at a distanceمسافه: بعد."
269
898461
2039
فقد سماها "تأثير شبحي من على البعد."
15:12
(Laughterضحك)
270
900524
1881
(ضحك)
15:14
So if Einsteinاينشتاين doesn't like it,
then we can all be uncomfortableغير مريح with it.
271
902429
3443
لذا في حال أن إنشتين لم يحبها،فيمكننا
أن نكون غير مرتاحين لهذا الأمر.
15:17
Two quantum-entangledمتشابكا-الكم electronsالإلكترونات
withinفي غضون a singleغير مرتبطة moleculeمركب
272
905896
2853
إلكترونان في حالة تشابك كمي داخل جزيء واحد
15:20
danceرقص a delicateدقيق او حساس danceرقص
273
908773
1471
يرقصان رقصة رقيقة
15:22
that is very sensitiveحساس
to the directionاتجاه the birdطائر fliesيطير
274
910268
2541
ذلك أمر حساس جداً لاتجاه تحرك الطيور
15:24
in the Earth'sفي الأرض magneticمغناطيسي fieldحقل.
275
912833
1531
داخل المجال المغناطيسي للأرض.
15:26
We don't know if it's
the correctصيح explanationتفسير,
276
914848
2610
لا ندري إن كان ذلك هو التفسير الصحيح،
15:29
but wowرائع, wouldn'tلن it be excitingمثير
if quantumكمية mechanicsعلم الميكانيكا helpsيساعد birdsالطيور navigateالتنقل?
277
917482
4544
ولكن، أليس شيئاً مثيراً إن كانت ميكانيكا
الكم هي ما يساعد الطيور على النتقل؟
15:35
Quantumكمية biologyمادة الاحياء is still in it infancyطفولة.
278
923069
2721
مازال علم أحياء الكم في مراحله الأولى.
15:37
It's still speculativeتأملي.
279
925814
3484
مازال الأمر مدعاة للتفكير.
15:41
But I believe it's builtمبني on solidصلب scienceعلم.
280
929742
3849
ولكني أؤمن أنه بني على قواعد علمية صلبة.
15:45
I alsoأيضا think that
in the comingآت decadeعقد or so,
281
933917
3809
أعتقد أيضاً أنه خلال السنوات
العشر القادمة أو نحو ذلك،
15:49
we're going to startبداية to see
that actuallyفعلا, it pervadesيسود life --
282
937750
4841
سنشهد ذلك على أرض الواقع،
وسيعم الأمر حياتنا
15:54
that life has evolvedتطورت tricksالخدع
that utilizeاستخدام the quantumكمية worldالعالمية.
283
942615
4596
وأن الحياة طورت خدعاً تنتفع من عالم الكم.
16:00
Watch this spaceالفراغ.
284
948026
1428
شاهدوا هذا الفضاء
16:01
Thank you.
285
949478
1157
شكراً لكم
16:02
(Applauseتصفيق)
286
950659
2202
(تصفيق)
Translated by Riyad Almubarak
Reviewed by Lalla Khadija Tigha

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Jim Al-Khalili - Quantum physicist
Physicist Jim Al-Khalili and co-author Johnjoe McFadden, a biologist, explore the far edges of quantum biology in their book "Life on the Edge."

Why you should listen
A professor of physics at the University of Surrey, Jim Al-Khalili doubles as a science communicator and broadcaster. He’s the co-author with Johnjoe McFadden of Life on the Edge: The Coming of Age of Quantum Biology. The book explores this emerging -- and still largely speculative -- area of science suggesting that quantum mechanics may play a role in biology. If so, it may help us understand what drives genetic mutations that lead to cancer, or how robins fly from Scandinavia to the Mediterranean.
More profile about the speaker
Jim Al-Khalili | Speaker | TED.com
THE ORIGINAL VIDEO ON TED.COM
جيم الخليلي: كيف قد يتسنى لعلم أحياء الكم أن تفسر أكثر أسئلة الحياة حيرة. | TED Talk | TED.com