TEDGlobalLondon
Jim Al-Khalili: How quantum biology might explain life's biggest questions
Τζιμ Αλ-Καλίλι: Πώς η Κβαντική Βιολογία μπορεί να εξηγήσει τα μεγάλα ερωτήματα της ζωής
Filmed:
Readability: 4.9
2,255,707 views
Πώς ένας κοκκινολαίμης γνωρίζει να πετάξει νότια; Η απάντηση μπορεί να είναι πιο περίεργη από ό, τι νομίζετε: Η Κβαντική Φυσική μπορεί να εμπλέκεται. Ο Τζιμ Αλ-Καλίλι συλλέγει τον εξαιρετικά καινούριο, εξαιρετικά παράξενο κόσμο της Κβαντικής Βιολογίας, κάτι που ο Αϊνστάιν κάποτε αποκάλεσε «αλλόκοτη δράση από απόσταση» βοηθά την πλοήγηση των πτηνών, και τα κβαντικά φαινόμενα ίσως εξηγούν την καταγωγή της ίδιας της ζωής.
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." Full bio
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 introduce you
to an emerging area of science,
to an emerging area of science,
0
1190
4528
Θα ήθελα να σας παρουσιάσω
έναν ανερχόμενο τομέα της επιστήμης,
έναν ανερχόμενο τομέα της επιστήμης,
00:17
one that is still speculative
but hugely exciting,
but hugely exciting,
1
5742
3943
που είναι ακόμα σε πρώιμο στάδιο,
αλλά έχει τεράστιο ενδιαφέρον
αλλά έχει τεράστιο ενδιαφέρον
00:21
and certainly one
that's growing very rapidly.
that's growing very rapidly.
2
9709
2629
και σίγουρα αναπτύσσεται
με γρήγορους ρυθμούς.
με γρήγορους ρυθμούς.
00:25
Quantum biology
asks a very simple question:
asks a very simple question:
3
13448
4048
Η κβαντική βιολογία
θέτει ένα πολύ απλό ερώτημα:
θέτει ένα πολύ απλό ερώτημα:
Παίζει ρόλο η κβαντική μηχανική --
00:29
Does quantum mechanics --
4
17520
1350
00:30
that weird and wonderful
and powerful theory
and powerful theory
5
18894
3302
αυτή η περίεργη, υπέροχη
και ισχυρή θεωρία
και ισχυρή θεωρία
00:34
of the subatomic world
of atoms and molecules
of atoms and molecules
6
22220
2688
του υποατομικού κόσμου
των ατόμων και των μορίων
των ατόμων και των μορίων
00:36
that underpins so much
of modern physics and chemistry --
of modern physics and chemistry --
7
24932
3488
που διέπει σε μεγάλο βαθμό
τη σύγχρονη φυσική και χημεία --
τη σύγχρονη φυσική και χημεία --
00:40
also play a role inside the living cell?
8
28444
3412
και μέσα στο ζωντανό κύτταρο;
00:43
In other words: Are there processes,
mechanisms, phenomena
mechanisms, phenomena
9
31880
4079
Δηλαδή: Υπάρχουν διεργασίες,
μηχανισμοί, φαινόμενα
μηχανισμοί, φαινόμενα
00:47
in living organisms
that can only be explained
that can only be explained
10
35983
3988
σε ζωντανούς οργανισμούς
που μπορούμε να εξηγήσουμε μόνο
που μπορούμε να εξηγήσουμε μόνο
00:51
with a helping hand
from quantum mechanics?
from quantum mechanics?
11
39995
2743
με τη βοήθεια
της κβαντικής μηχανικής;
της κβαντικής μηχανικής;
Η κβαντική βιολογία δεν
είναι κάτι νέο.
είναι κάτι νέο.
00:55
Now, quantum biology isn't new;
12
43546
1637
00:57
it's been around since the early 1930s.
13
45207
2401
Υπάρχει από τις αρχές
της δεκαετίας του '30.
της δεκαετίας του '30.
00:59
But it's only in the last decade or so
that careful experiments --
that careful experiments --
14
47928
3715
Αλλά μόλις την τελευταία δεκαετία περίπου
επιμελή πειράματα --
επιμελή πειράματα --
01:03
in biochemistry labs,
using spectroscopy --
using spectroscopy --
15
51667
3464
σε εργαστήρια βιοχημείας,
με τη χρήση φασματοσκοπίας --
με τη χρήση φασματοσκοπίας --
01:07
have shown very clear, firm evidence
that there are certain specific mechanisms
that there are certain specific mechanisms
16
55155
6863
έχουν δώσει σαφείς, απτές αποδείξεις
πως υπάρχουν συγκεκριμένοι μηχανισμοί
πως υπάρχουν συγκεκριμένοι μηχανισμοί
01:14
that require quantum mechanics
to explain them.
to explain them.
17
62042
2511
που μπορούμε να εξηγήσουμε
με την κβαντική μηχανική.
με την κβαντική μηχανική.
01:17
Quantum biology brings together
quantum physicists, biochemists,
quantum physicists, biochemists,
18
65674
3329
Η κβαντική βιολογία ενώνει
φυσικούς κβαντικής μηχανικής, βιοχημικούς,
φυσικούς κβαντικής μηχανικής, βιοχημικούς,
01:21
molecular biologists --
it's a very interdisciplinary field.
it's a very interdisciplinary field.
19
69027
3641
μοριακούς βιολόγους --
είναι πολύ διεπιστημονική.
είναι πολύ διεπιστημονική.
01:24
I come from quantum physics,
so I'm a nuclear physicist.
so I'm a nuclear physicist.
20
72692
3929
Προέρχομαι από την κβαντική φυσική,
άρα είμαι πυρηνικός φυσικός.
άρα είμαι πυρηνικός φυσικός.
01:28
I've spent more than three decades
21
76645
2265
Έχω περάσει πάνω από τρεις δεκαετίες
01:30
trying to get my head
around quantum mechanics.
around quantum mechanics.
22
78934
2929
προσπαθώντας να καταλάβω
την κβαντική μηχανική.
την κβαντική μηχανική.
Ο Νιλς Μπορ, από τους πατέρες
της κβαντικής μηχανικής,
της κβαντικής μηχανικής,
01:33
One of the founders
of quantum mechanics, Niels Bohr,
of quantum mechanics, Niels Bohr,
23
81887
2493
01:36
said, If you're not astonished by it,
then you haven't understood it.
then you haven't understood it.
24
84404
3350
είπε: «Αν δε σας εκπλήσσει,
τότε δεν την έχετε καταλάβει».
τότε δεν την έχετε καταλάβει».
01:40
So I sort of feel happy
that I'm still astonished by it.
that I'm still astonished by it.
25
88237
2843
Έτσι, νιώθω χαρούμενος
που εξακολουθεί να με εκπλήσσει.
που εξακολουθεί να με εκπλήσσει.
01:43
That's a good thing.
26
91104
1745
Είναι κάτι καλό.
01:44
But it means I study the very
smallest structures in the universe --
smallest structures in the universe --
27
92873
6885
Αλλά σημαίνει ότι μελετώ
τις μικρότερες δομές στο σύμπαν --
τις μικρότερες δομές στο σύμπαν --
01:51
the building blocks of reality.
28
99782
2075
τα δομικά στοιχεία της πραγματικότητας.
01:53
If we think about the scale of size,
29
101881
3215
Αν σκεφτούμε την κλίμακα μεγέθους,
01:57
start with an everyday object
like the tennis ball,
like the tennis ball,
30
105120
2952
ξεκινήσουμε με κάτι καθημερινό
όπως ένα μπαλάκι του τένις,
όπως ένα μπαλάκι του τένις,
02:00
and just go down orders
of magnitude in size --
of magnitude in size --
31
108096
2901
και κατέβουμε τις τάξεις
μεγέθους --
μεγέθους --
02:03
from the eye of a needle down to a cell,
down to a bacterium, down to an enzyme --
down to a bacterium, down to an enzyme --
32
111021
5197
από το μάτι μιας βελόνας σε ένα κύτταρο,
σε ένα βακτήριο, σε ένα ένζυμο --
σε ένα βακτήριο, σε ένα ένζυμο --
02:08
you eventually reach the nano-world.
33
116242
1729
τελικά φτάνουμε στον νανόκοσμο.
02:09
Now, nanotechnology may be
a term you've heard of.
a term you've heard of.
34
117995
2495
Τον όρο νανοτεχνολογία
ίσως τον έχετε ακούσει.
ίσως τον έχετε ακούσει.
02:12
A nanometer is a billionth of a meter.
35
120841
2853
Ένα νανόμετρο είναι ένα
δισεκατομμυριοστό του μέτρου.
δισεκατομμυριοστό του μέτρου.
02:16
My area is the atomic nucleus,
which is the tiny dot inside an atom.
which is the tiny dot inside an atom.
36
124560
4370
Ο τομέας μου είναι ο πυρήνας του ατόμου,
η μικρή κουκκίδα μέσα στο άτομο.
η μικρή κουκκίδα μέσα στο άτομο.
02:20
It's even smaller in scale.
37
128954
1932
Είναι ακόμα μικρότερη σε κλίμακα.
02:22
This is the domain of quantum mechanics,
38
130910
1918
Είναι ο χώρος της κβαντικής μηχανικής,
02:24
and physicists and chemists
have had a long time
have had a long time
39
132852
2516
που φυσικοί και χημικοί
έκαναν πολύ καιρό
έκαναν πολύ καιρό
02:27
to try and get used to it.
40
135392
1301
να συνηθίσουν.
02:29
Biologists, on the other hand,
have got off lightly, in my view.
have got off lightly, in my view.
41
137248
4457
Οι βιολόγοι, από την άλλη,
φαίνεται ότι το πήραν πιο ελαφρά.
φαίνεται ότι το πήραν πιο ελαφρά.
02:34
They are very happy with their
balls-and-sticks models of molecules.
balls-and-sticks models of molecules.
42
142071
4331
Είναι ικανοποιημένοι με τα μοντέλα μορίων
από μπάλες και ξυλάκια.
από μπάλες και ξυλάκια.
02:38
(Laughter)
43
146426
1082
(Γέλια)
02:39
The balls are the atoms, the sticks
are the bonds between the atoms.
are the bonds between the atoms.
44
147532
3198
Οι μπάλες είναι τα άτομα, τα ξυλάκια
είναι οι δεσμοί μεταξύ τους.
είναι οι δεσμοί μεταξύ τους.
02:42
And when they can't build them
physically in the lab,
physically in the lab,
45
150754
2494
Όταν δεν μπορούν να τα φτιάξουν
στο εργαστήριο,
στο εργαστήριο,
02:45
nowadays, they have
very powerful computers
very powerful computers
46
153272
2392
έχουν πλέον πολύ ισχυρούς
υπολογιστές
υπολογιστές
02:47
that will simulate a huge molecule.
47
155688
1967
που θα προσομοιώσουν
ένα τεράστιο μόριο.
ένα τεράστιο μόριο.
02:49
This is a protein made up
of 100,000 atoms.
of 100,000 atoms.
48
157679
3664
Αυτή είναι μια πρωτεΐνη
αποτελούμενη από 100.000 άτομα.
αποτελούμενη από 100.000 άτομα.
02:54
It doesn't really require much in the way
of quantum mechanics to explain it.
of quantum mechanics to explain it.
49
162003
4335
Δεν απαιτεί ιδιαίτερες γνώσεις
στην κβαντική μηχανική για να ερμηνευτεί.
στην κβαντική μηχανική για να ερμηνευτεί.
02:59
Quantum mechanics
was developed in the 1920s.
was developed in the 1920s.
50
167695
2889
Η κβαντική μηχανική αναπτύχθηκε
τη δεκαετία του '20.
τη δεκαετία του '20.
03:02
It is a set of beautiful and powerful
mathematical rules and ideas
mathematical rules and ideas
51
170965
6880
Είναι ένα σύνολο όμορφων και ισχυρών
μαθηματικών κανόνων και ιδεών
μαθηματικών κανόνων και ιδεών
03:09
that explain the world of the very small.
52
177869
2608
που εξηγούν τον μικρόκοσμο.
03:12
And it's a world that's very different
from our everyday world,
from our everyday world,
53
180501
3372
Είναι ένας κόσμος πολύ διαφορετικός
από τον καθημερινό μας κόσμο,
από τον καθημερινό μας κόσμο,
03:15
made up of trillions of atoms.
54
183897
1519
που έχει τρισεκατομύρια άτομα.
03:17
It's a world built
on probability and chance.
on probability and chance.
55
185440
3557
Ένας κόσμος χτισμένος
στην πιθανότητα και την τύχη.
στην πιθανότητα και την τύχη.
03:21
It's a fuzzy world.
56
189818
1302
Είναι ένας ασαφής κόσμος.
03:23
It's a world of phantoms,
57
191144
1730
Ένας κόσμος φαντασμάτων,
03:24
where particles can also behave
like spread-out waves.
like spread-out waves.
58
192898
3348
όπου τα σωματίδια συμπεριφέρονται
και ως απλωμένα κύματα.
και ως απλωμένα κύματα.
03:30
If we imagine quantum mechanics
or quantum physics, then,
or quantum physics, then,
59
198157
2862
Αν φανταστούμε την κβαντική μηχανική
ή την κβαντική φυσική
ή την κβαντική φυσική
03:33
as the fundamental
foundation of reality itself,
foundation of reality itself,
60
201043
5214
ως τη θεμελιώδη βάση
της ίδιας της πραγματικότητας,
της ίδιας της πραγματικότητας,
03:38
then it's not surprising that we say
61
206281
1730
δε θα ήταν παράδοξο να πούμε ότι
03:40
quantum physics underpins
organic chemistry.
organic chemistry.
62
208035
2420
η κβαντική φυσική είναι
η βάση της οργανικής χημείας.
η βάση της οργανικής χημείας.
03:42
After all, it gives us
the rules that tell us
the rules that tell us
63
210479
2120
Άλλωστε, μας δίνει
τους κανόνες που μας λένε
τους κανόνες που μας λένε
03:44
how the atoms fit together
to make organic molecules.
to make organic molecules.
64
212623
2641
πώς τα άτομα συνδέονται
και κάνουν οργανικά μόρια.
και κάνουν οργανικά μόρια.
03:47
Organic chemistry,
scaled up in complexity,
scaled up in complexity,
65
215288
3239
Η οργανική χημεία, κλιμακωμένη
σε πολυπλοκότητα,
σε πολυπλοκότητα,
03:50
gives us molecular biology,
which of course leads to life itself.
which of course leads to life itself.
66
218551
3322
μας δίνει τη μοριακή βιολογία,
που φυσικά οδηγεί στην ίδια τη ζωή.
που φυσικά οδηγεί στην ίδια τη ζωή.
03:54
So in a way, it's sort of not surprising.
67
222174
1977
Έτσι, δεν προκαλεί έκπληξη.
03:56
It's almost trivial.
68
224175
1214
Είναι σχεδόν μηδαμινό.
03:57
You say, "Well, of course life ultimately
must depend of quantum mechanics."
must depend of quantum mechanics."
69
225413
4220
Λένε: «Φυσικά, η ζωή πρέπει τελικά
να εξαρτάται από την κβαντική μηχανική».
να εξαρτάται από την κβαντική μηχανική».
04:02
But so does everything else.
70
230141
2390
Αλλά το ίδιο ισχύει για τα πάντα.
04:04
So does all inanimate matter,
made up of trillions of atoms.
made up of trillions of atoms.
71
232555
3615
Για όλη την άψυχη ύλη, που
απαρτίζεται από τρισεκατομμύρια άτομα.
απαρτίζεται από τρισεκατομμύρια άτομα.
04:08
Ultimately, there's a quantum level
72
236501
4878
Τελικά, υπάρχει ένα κβαντικό επίπεδο
04:13
where we have to delve into
this weirdness.
this weirdness.
73
241403
2183
όπου πρέπει να εμβαθύνουμε
αυτό το παράδοξο.
αυτό το παράδοξο.
04:15
But in everyday life,
we can forget about it.
we can forget about it.
74
243610
2416
Αλλά στην καθημερινότητα,
μπορούμε να το ξεχάσουμε.
μπορούμε να το ξεχάσουμε.
04:18
Because once you put together
trillions of atoms,
trillions of atoms,
75
246404
3199
Γιατί μόλις συγκεντρώσεις
τρισεκατομμύρια άτομα,
τρισεκατομμύρια άτομα,
04:21
that quantum weirdness
just dissolves away.
just dissolves away.
76
249627
2615
αυτό το κβαντικό παράδοξο
διαλύεται.
διαλύεται.
04:27
Quantum biology isn't about this.
77
255288
2569
Η κβαντική βιολογία δεν έχει σχέση με αυτό
04:29
Quantum biology isn't this obvious.
78
257881
2556
Δεν είναι τόσο προφανής.
04:32
Of course quantum mechanics
underpins life at some molecular level.
underpins life at some molecular level.
79
260461
4229
Φυσικά η κβαντική μηχανική είναι η βάση
της ζωής σε κάποιο μοριακό επίπεδο.
της ζωής σε κάποιο μοριακό επίπεδο.
04:37
Quantum biology is about looking
for the non-trivial --
for the non-trivial --
80
265254
6004
Η κβαντική βιολογία έχει να κάνει με
την αναζήτηση των μη τετριμμένων,
την αναζήτηση των μη τετριμμένων,
04:43
the counterintuitive ideas
in quantum mechanics --
in quantum mechanics --
81
271282
4476
των αντιφατικών ιδεών
της κβαντικής μηχανικής
της κβαντικής μηχανικής
04:47
and to see if they do, indeed,
play an important role
play an important role
82
275782
3015
και εξετάζει αν πραγματικά
παίζει σημαντικό ρόλο
παίζει σημαντικό ρόλο
04:50
in describing the processes of life.
83
278821
2452
στην περιγραφή των διαδικασιών της ζωής.
04:54
Here is my perfect example
of the counterintuitiveness
of the counterintuitiveness
84
282653
5220
Αυτό είναι το τέλειο παράδειγμα
της αντιφατικότητας
της αντιφατικότητας
04:59
of the quantum world.
85
287897
1446
του κβαντικού κόσμου.
05:01
This is the quantum skier.
86
289367
1251
Αυτός ο κβαντικός σκιέρ,
05:02
He seems to be intact,
he seems to be perfectly healthy,
he seems to be perfectly healthy,
87
290642
2640
φαίνεται να είναι καλά,
να είναι εντελώς υγιής,
να είναι εντελώς υγιής,
05:05
and yet, he seems to have gone around
both sides of that tree at the same time.
both sides of that tree at the same time.
88
293306
4127
αλλά μοιάζει να έχει περάσει και από τις
δύο πλευρές του δέντρου ταυτόχρονα.
δύο πλευρές του δέντρου ταυτόχρονα.
05:09
Well, if you saw tracks like that
89
297457
1663
Βλέπετε, αν δείτε τέτοια ίχνη
05:11
you'd guess it was some
sort of stunt, of course.
sort of stunt, of course.
90
299144
2309
θα πιστέψετε ότι πρόκειται
για κάποιο ακροβατικό.
για κάποιο ακροβατικό.
05:13
But in the quantum world,
this happens all the time.
this happens all the time.
91
301477
2591
Αλλά στον κόσμο των κβάντων,
αυτό συμβαίνει συνέχεια.
αυτό συμβαίνει συνέχεια.
05:16
Particles can multitask,
they can be in two places at once.
they can be in two places at once.
92
304864
3026
Τα σωματίδια μπορούν να είναι
σε δύο μέρη ταυτόχρονα.
σε δύο μέρη ταυτόχρονα.
05:19
They can do more than one thing
at the same time.
at the same time.
93
307914
2328
Μπορούν να κάνουν πολλά πράγματα
την ίδια στιγμή.
την ίδια στιγμή.
05:22
Particles can behave
like spread-out waves.
like spread-out waves.
94
310266
2643
Μπορούν να συμπεριφέρονται
σαν απλωμένα κύματα.
σαν απλωμένα κύματα.
05:25
It's almost like magic.
95
313298
1599
Είναι σχεδόν σαν μαγεία.
05:27
Physicists and chemists have had
nearly a century
nearly a century
96
315538
2749
Οι φυσικοί και οι χημικοί
εδώ και έναν αιώνα περίπου
εδώ και έναν αιώνα περίπου
05:30
of trying to get used to this weirdness.
97
318311
2646
προσπαθούν να συνηθίσουν αυτήν
την ιδιομορφία.
την ιδιομορφία.
05:33
I don't blame the biologists
98
321445
1350
Δε λέω ότι φταίνε
οι βιολόγοι
οι βιολόγοι
05:34
for not having to or wanting
to learn quantum mechanics.
to learn quantum mechanics.
99
322819
2635
που δεν μπορούν ή δε θέλουν
να μάθουν κβαντική μηχανική.
να μάθουν κβαντική μηχανική.
05:37
You see, this weirdness is very delicate;
100
325478
3198
Βλέπετε, αυτή η ιδιομορφία είναι
πολύ εύθραυστη
πολύ εύθραυστη
05:40
and we physicists work very hard
to maintain it in our labs.
to maintain it in our labs.
101
328700
4450
κι εμείς οι φυσικοί δουλεύουμε πολύ σκληρά
για να τη διατηρήσουμε στα εργαστήριά μας.
για να τη διατηρήσουμε στα εργαστήριά μας.
05:45
We cool our system down
to near absolute zero,
to near absolute zero,
102
333174
4204
Ψύχουμε τα συστήματά μας
για να φτάσουμε κοντά στο απόλυτο μηδέν,
για να φτάσουμε κοντά στο απόλυτο μηδέν,
05:49
we carry out our experiments in vacuums,
103
337402
1945
κάνουμε τα πειράματά μας στο κενό,
05:51
we try and isolate it
from any external disturbance.
from any external disturbance.
104
339371
3527
προσπαθούμε να τα απομονώσουμε
από οποιαδήποτε εξωτερική διατάραξη.
από οποιαδήποτε εξωτερική διατάραξη.
05:55
That's very different from the warm,
messy, noisy environment of a living cell.
messy, noisy environment of a living cell.
105
343602
5078
Μεγάλη η διαφορά από το θερμό, ακατάστατο
και θορυβώδες περιβάλλον ενός κυττάρου.
και θορυβώδες περιβάλλον ενός κυττάρου.
06:01
Biology itself, if you think of
molecular biology,
molecular biology,
106
349960
2787
Η ίδια η βιολογία, αν σκεφτείτε
τη μοριακή βιολογία,
τη μοριακή βιολογία,
06:04
seems to have done very well
in describing all the processes of life
in describing all the processes of life
107
352771
3457
φαίνεται να εξηγεί καλά την περιγραφή
των βιολογικών διεργασιών της ζωής
των βιολογικών διεργασιών της ζωής
06:08
in terms of chemistry --
chemical reactions.
chemical reactions.
108
356252
2486
σε σχέση με τη χημεία --
τις χημικές αντιδράσεις.
τις χημικές αντιδράσεις.
06:10
And these are reductionist,
deterministic chemical reactions,
deterministic chemical reactions,
109
358762
4850
Πρόκειται για απλουστευτικές,
προσδιοριστικές χημικές αντιδράσεις,
προσδιοριστικές χημικές αντιδράσεις,
06:15
showing that, essentially, life is made
of the same stuff as everything else,
of the same stuff as everything else,
110
363636
5114
που δείχνουν ότι η ζωή είναι φτιαγμένη
από τα ίδια υλικά που υπάρχουν παντού
από τα ίδια υλικά που υπάρχουν παντού
06:20
and if we can forget about quantum
mechanics in the macro world,
mechanics in the macro world,
111
368774
3060
και αν μπορούμε να ξεχνάμε την
κβαντική μηχανική στον μακρόκοσμο
κβαντική μηχανική στον μακρόκοσμο
06:23
then we should be able to forget
about it in biology, as well.
about it in biology, as well.
112
371858
3246
τότε θα πρέπει να μπορούμε
να την ξεχνάμε και στη βιολογία.
να την ξεχνάμε και στη βιολογία.
06:27
Well, one man begged
to differ with this idea.
to differ with this idea.
113
375706
3364
Κάποιος διαφώνησε με αυτή την ιδέα.
06:32
Erwin Schrödinger,
of Schrödinger's Cat fame,
of Schrödinger's Cat fame,
114
380062
3469
Ο Έρβιν Σρέντινγκερ, γνωστός
για τη Γάτα του Σρέντινγκερ,
για τη Γάτα του Σρέντινγκερ,
06:35
was an Austrian physicist.
115
383555
1317
ήταν Αυστριακός φυσικός.
06:36
He was one of the founders
of quantum mechanics in the 1920s.
of quantum mechanics in the 1920s.
116
384896
3183
Ήταν από τους ιδρυτές της κβαντικής
μηχανικής στη δεκαετία του '20.
μηχανικής στη δεκαετία του '20.
06:40
In 1944, he wrote a book
called "What is Life?"
called "What is Life?"
117
388663
2707
Το 1944, έγραψε ένα βιβλίο
με τίτλο «Τι είναι η ζωή;».
με τίτλο «Τι είναι η ζωή;».
06:43
It was tremendously influential.
118
391839
1731
Το βιβλίο είχε τεράστια επιρροή.
06:45
It influenced Francis Crick
and James Watson,
and James Watson,
119
393594
2881
Επηρέασε τον Φράνσις Κρικ και
τον Τζέιμς Γουότσον,
τον Τζέιμς Γουότσον,
06:48
the discoverers of the double-helix
structure of DNA.
structure of DNA.
120
396499
2523
που ανακάλυψαν τη διπλή ελικοειδή
δομή του DNA.
δομή του DNA.
06:51
To paraphrase a description
in the book, he says:
in the book, he says:
121
399343
3668
Παραφράζοντας μια περιγραφή
στο βιβλίο, λέει:
στο βιβλίο, λέει:
06:55
At the molecular level,
living organisms have a certain order,
living organisms have a certain order,
122
403035
5786
«Στο μοριακό επίπεδο, οι έμβιοι
οργανισμοί έχουν συγκεκριμένη τάξη,
οργανισμοί έχουν συγκεκριμένη τάξη,
07:00
a structure to them that's very different
123
408845
3232
μια δομή που είναι πολύ διαφορετική
07:04
from the random thermodynamic jostling
of atoms and molecules
of atoms and molecules
124
412101
4736
από την τυχαία θερμοδυναμική διάταξη
ατόμων και μορίων
ατόμων και μορίων
07:08
in inanimate matter
of the same complexity.
of the same complexity.
125
416861
3706
στην άβια ύλη
ίδιας πολυπλοκότητας.
ίδιας πολυπλοκότητας.
07:13
In fact, living matter seems to behave
in this order, in a structure,
in this order, in a structure,
126
421504
5014
Στην ουσία, η έμβια ύλη μοιάζει να
συμπεριφέρεται έτσι, με μια δομή
συμπεριφέρεται έτσι, με μια δομή
07:18
just like inanimate matter
cooled down to near absolute zero,
cooled down to near absolute zero,
127
426542
3834
όπως η άβια ύλη που ψύχεται
σχεδόν στο απόλυτο μηδέν,
σχεδόν στο απόλυτο μηδέν,
07:22
where quantum effects
play a very important role.
play a very important role.
128
430400
3033
όπου τα κβαντικά φαινόμενα
παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο.
παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο.
07:26
There's something special
about the structure -- the order --
about the structure -- the order --
129
434280
4160
Υπάρχει κάτι ξεχωριστό
στη δομή -- η τάξη --
στη δομή -- η τάξη --
07:30
inside a living cell.
130
438464
1560
μέσα σε ένα ζωντανό κύτταρο».
07:32
So, Schrödinger speculated that maybe
quantum mechanics plays a role in life.
quantum mechanics plays a role in life.
131
440048
5293
Άρα, ο Σρέντινγκερ υπέθεσε ότι ίσως η
κβαντική μηχανική παίζει ρόλο στη ζωή.
κβαντική μηχανική παίζει ρόλο στη ζωή.
07:38
It's a very speculative,
far-reaching idea,
far-reaching idea,
132
446096
3425
Είναι μια πολύ υποθετική,
φιλόδοξη ιδέα
φιλόδοξη ιδέα
07:41
and it didn't really go very far.
133
449545
2873
και δεν προχώρησε ιδιαίτερα.
07:45
But as I mentioned at the start,
134
453536
1533
Όμως όπως ανέφερα στην αρχή,
07:47
in the last 10 years, there have been
experiments emerging,
experiments emerging,
135
455093
2799
την τελευταία δεκαετία,
γίνονται πειράματα,
γίνονται πειράματα,
07:49
showing where some of these
certain phenomena in biology
certain phenomena in biology
136
457916
4055
που δείχνουν πού κάποια από αυτά
τα φαινόμενα της βιολογίας φαίνεται
τα φαινόμενα της βιολογίας φαίνεται
07:53
do seem to require quantum mechanics.
137
461995
1763
όντως να απαιτούν κβαντική μηχανική.
07:55
I want to share with you
just a few of the exciting ones.
just a few of the exciting ones.
138
463782
3123
Θέλω να μοιραστώ μαζί σας
μερικά από τα εξαιρετικά ενδιαφέροντα.
μερικά από τα εξαιρετικά ενδιαφέροντα.
08:00
This is one of the best-known
phenomena in the quantum world,
phenomena in the quantum world,
139
468215
3707
Αυτό είναι ένα από τα πλέον γνωστά
φαινόμενα στον κβαντικό κόσμο,
φαινόμενα στον κβαντικό κόσμο,
08:03
quantum tunneling.
140
471946
1701
η κβαντική σήραγγα.
08:05
The box on the left shows
the wavelike, spread-out distribution
the wavelike, spread-out distribution
141
473671
4389
Το κουτί στα αριστερά δείχνει
την κυματοειδή, διάσπαρτη κατανομή
την κυματοειδή, διάσπαρτη κατανομή
08:10
of a quantum entity --
a particle, like an electron,
a particle, like an electron,
142
478084
2761
μιας κβαντικής οντότητας:
ένα σωματίδιο, πχ ένα ηλεκτρόνιο,
ένα σωματίδιο, πχ ένα ηλεκτρόνιο,
08:12
which is not a little ball
bouncing off a wall.
bouncing off a wall.
143
480869
3637
που δεν είναι μια μικρή μπάλα
που αναπηδάει από έναν τοίχο.
που αναπηδάει από έναν τοίχο.
08:16
It's a wave that has a certain probability
of being able to permeate
of being able to permeate
144
484530
4739
Είναι ένα κύμα που έχει μια πιθανότητα
να μπορέσει να διαπεράσει
να μπορέσει να διαπεράσει
08:21
through a solid wall, like a phantom
leaping through to the other side.
leaping through to the other side.
145
489293
3406
έναν στέρεο τοίχο, σαν ένα φάντασμα
που περνάει στην άλλη πλευρά.
που περνάει στην άλλη πλευρά.
08:24
You can see a faint smudge of light
in the right-hand box.
in the right-hand box.
146
492723
4098
Μπορείτε να δείτε μια αμυδρή κηλίδα
φωτός στο δεξί κουτί.
φωτός στο δεξί κουτί.
08:29
Quantum tunneling suggests that a particle
can hit an impenetrable barrier,
can hit an impenetrable barrier,
147
497773
4612
Η κβαντική σήραγγα δείχνει ότι αν ένα
σωματίδιο χτυπήσει ένα αδιαπέραστο εμπόδιο
σωματίδιο χτυπήσει ένα αδιαπέραστο εμπόδιο
08:34
and yet somehow, as though by magic,
148
502409
2460
μπορεί, ως δια μαγείας,
08:36
disappear from one side
and reappear on the other.
and reappear on the other.
149
504893
2444
να χαθεί από μια πλευρά
και να εμφανιστεί στην άλλη.
και να εμφανιστεί στην άλλη.
08:39
The nicest way of explaining it is
if you want to throw a ball over a wall,
if you want to throw a ball over a wall,
150
507658
4251
Το καλύτερο παράδειγμα είναι όταν θέλετε
να πετάξετε μια μπάλα πάνω από έναν τοίχο,
να πετάξετε μια μπάλα πάνω από έναν τοίχο,
08:43
you have to give it enough energy
to get over the top of the wall.
to get over the top of the wall.
151
511933
3577
πρέπει να της δώσετε αρκετή ενέργεια
για να περάσει από πάνω.
για να περάσει από πάνω.
08:47
In the quantum world,
you don't have to throw it over the wall,
you don't have to throw it over the wall,
152
515534
3058
Στον κβαντικό κόσμο, δε χρειάζεται
να την πετάξετε από πάνω,
να την πετάξετε από πάνω,
08:50
you can throw it at the wall,
and there's a certain non-zero probability
and there's a certain non-zero probability
153
518616
3407
αλλά να την πετάξετε στον τοίχο
και υπάρχει μια μη-μηδενική πιθανότητα
και υπάρχει μια μη-μηδενική πιθανότητα
08:54
that it'll disappear on your side,
and reappear on the other.
and reappear on the other.
154
522047
3323
να εξαφανιστεί από τη δική σας πλευρά
και να εμφανιστεί στην άλλη.
και να εμφανιστεί στην άλλη.
08:57
This isn't speculation, by the way.
155
525394
1678
Παρεμπιπτόντως, δεν πρόκειται για υπόθεση.
08:59
We're happy -- well, "happy"
is not the right word --
is not the right word --
156
527096
3396
Είμαστε ευτυχείς -- «ευτυχείς»
δεν είναι η κατάλληλη λέξη --
δεν είναι η κατάλληλη λέξη --
09:02
(Laughter)
157
530516
2045
(Γέλια)
09:04
we are familiar with this.
158
532585
1618
που είναι κάτι που γνωρίζουμε.
09:06
(Laughter)
159
534227
2745
(Γέλια)
09:08
Quantum tunneling
takes place all the time;
takes place all the time;
160
536996
2294
Η κβαντική σήραγγα
λαμβάνει χώρα συνέχεια.
λαμβάνει χώρα συνέχεια.
09:11
in fact, it's the reason our Sun shines.
161
539314
2667
Στην ουσία, είναι ο λόγος
που λάμπει ο Ήλιος μας.
που λάμπει ο Ήλιος μας.
09:14
The particles fuse together,
162
542655
1509
Το σωματίδια συγχωνεύονται
09:16
and the Sun turns hydrogen
into helium through quantum tunneling.
into helium through quantum tunneling.
163
544188
3698
και ο Ήλιος μετατρέπει το υδρογόνο
σε ήλιο μέσω της κβαντικής σήραγγας.
σε ήλιο μέσω της κβαντικής σήραγγας.
09:21
Back in the 70s and 80s, it was discovered
that quantum tunneling also takes place
that quantum tunneling also takes place
164
549464
5220
Τις δεκαετίες του '70 και '80, ανακαλύφθηκε
ότι η κβαντική σήραγγα συμβαίνει επίσης
ότι η κβαντική σήραγγα συμβαίνει επίσης
09:26
inside living cells.
165
554708
1192
μέσα στα ζωντανά κύτταρα.
09:28
Enzymes, those workhorses of life,
the catalysts of chemical reactions --
the catalysts of chemical reactions --
166
556290
6266
Τα ένζυμα, αυτοί οι εργάτες της ζωής,
οι καταλύτες των χημικών αντιδράσεων --
οι καταλύτες των χημικών αντιδράσεων --
09:34
enzymes are biomolecules that speed up
chemical reactions in living cells,
chemical reactions in living cells,
167
562580
4166
βιομόρια που επιταχύνουν τις
χημικές αντιδράσεις στα ζωντανά κύτταρα,
χημικές αντιδράσεις στα ζωντανά κύτταρα,
09:38
by many, many orders of magnitude.
168
566770
1703
κατά πάρα πολλές τάξεις μεγέθους.
09:40
And it's always been a mystery
how they do this.
how they do this.
169
568497
2784
Και πάντα ήταν ένα μυστήριο
το πώς το κάνουν αυτό.
το πώς το κάνουν αυτό.
09:43
Well, it was discovered
170
571650
1189
Ανακαλύφθηκε, λοιπόν,
09:44
that one of the tricks that enzymes
have evolved to make use of,
have evolved to make use of,
171
572863
4852
ότι ένα από τα κόλπα που έφτασαν
να χρησιμοποιούν τα ένζυμα
να χρησιμοποιούν τα ένζυμα
09:49
is by transferring subatomic particles,
like electrons and indeed protons,
like electrons and indeed protons,
172
577739
5228
είναι η μεταφορά υποατομικών σωματιδίων
όπως ηλεκτρόνια και πρωτόνια,
όπως ηλεκτρόνια και πρωτόνια,
09:54
from one part of a molecule
to another via quantum tunneling.
to another via quantum tunneling.
173
582991
4661
από ένα μέρος του μορίου στο άλλο
μέσω της κβαντικής σήραγγας.
μέσω της κβαντικής σήραγγας.
10:00
It's efficient, it's fast,
it can disappear --
it can disappear --
174
588333
2851
Είναι αποτελεσματικό και γρήγορο,
μπορεί να εξαφανιστεί --
μπορεί να εξαφανιστεί --
10:03
a proton can disappear from one place,
and reappear on the other.
and reappear on the other.
175
591208
3111
το πρωτόνιο εξαφανίζεται από ένα
μέρος και εμφανίζεται σε άλλο.
μέρος και εμφανίζεται σε άλλο.
10:06
Enzymes help this take place.
176
594343
1629
Τα ένζυμα βοηθούν σε αυτό.
10:08
This is research that's been
carried out back in the 80s,
carried out back in the 80s,
177
596548
2683
Πρόκειται για έρευνα που διεξήχθη
τη δεκαετία του '80,
τη δεκαετία του '80,
10:11
particularly by a group
in Berkeley, Judith Klinman.
in Berkeley, Judith Klinman.
178
599255
4037
ειδικότερα, από μια ομάδα
στο Μπέρκλεϊ, της Τζούντιθ Κλίνμαν.
στο Μπέρκλεϊ, της Τζούντιθ Κλίνμαν.
10:15
Other groups in the UK
have now also confirmed
have now also confirmed
179
603316
2205
Άλλες ομάδες στη Μ. Βρετανία
έχουν επιβεβαιώσει
έχουν επιβεβαιώσει
10:17
that enzymes really do this.
180
605545
1411
ότι τα ένζυμα το κάνουν αυτό.
10:21
Research carried out by my group --
181
609048
2549
Έρευνα έγινε και από την ομάδα μου --
10:23
so as I mentioned,
I'm a nuclear physicist,
I'm a nuclear physicist,
182
611621
2434
όπως σας ανέφερα
είμαι πυρηνικός φυσικός,
είμαι πυρηνικός φυσικός,
10:26
but I've realized I've got these tools
of using quantum mechanics
of using quantum mechanics
183
614079
3055
αλλά συνειδητοποίησα ότι αυτά
τα εργαλεία της κβαντικής μηχανικής
τα εργαλεία της κβαντικής μηχανικής
10:29
in atomic nuclei, and so can apply
those tools in other areas as well.
those tools in other areas as well.
184
617158
5085
στους πυρήνες των ατόμων, μπορώ
να τα εφαρμόζω και αλλού.
να τα εφαρμόζω και αλλού.
10:35
One question we asked
185
623404
1810
Ένα ερώτημα που θέσαμε
10:37
is whether quantum tunneling
plays a role in mutations in DNA.
plays a role in mutations in DNA.
186
625238
4298
είναι αν η κβαντική σήραγγα
παίζει ρόλο στις μεταλλάξεις του DNA.
παίζει ρόλο στις μεταλλάξεις του DNA.
10:41
Again, this is not a new idea;
it goes all the way back to the early 60s.
it goes all the way back to the early 60s.
187
629843
3660
Και πάλι, αυτή δεν είναι καινούρια ιδέα.
Ξεκίνησε τη δεκαετία του '60.
Ξεκίνησε τη δεκαετία του '60.
10:45
The two strands of DNA,
the double-helix structure,
the double-helix structure,
188
633527
2961
Τα δύο στελέχη του DNA,
η δομή της διπλής έλικας,
η δομή της διπλής έλικας,
10:48
are held together by rungs;
it's like a twisted ladder.
it's like a twisted ladder.
189
636512
2823
είναι ενωμένα με σκαλοπάτια.
Είναι σαν περιστρεφόμενη σκάλα.
Είναι σαν περιστρεφόμενη σκάλα.
10:51
And those rungs of the ladder
are hydrogen bonds --
are hydrogen bonds --
190
639359
3507
Και αυτά τα σκαλοπάτια της σκάλας
είναι οι δεσμοί υδρογόνου --
είναι οι δεσμοί υδρογόνου --
10:54
protons, that act as the glue
between the two strands.
between the two strands.
191
642890
3790
πρωτόνια, που ενεργούν ως η κόλλα
ανάμεσα στις δύο έλικες.
ανάμεσα στις δύο έλικες.
10:58
So if you zoom in, what they're doing
is holding these large molecules --
is holding these large molecules --
192
646704
4750
Οπότε αν κάνεις ζουμ, αυτό που κάνουν
κρατάει αυτά τα μεγάλα μόρια --
κρατάει αυτά τα μεγάλα μόρια --
11:03
nucleotides -- together.
193
651478
1607
νουκλεοτίδια -- ενωμένα.
11:06
Zoom in a bit more.
194
654130
1150
Κάνε ζουμ πιο πολύ.
11:07
So, this a computer simulation.
195
655304
1916
Αυτή είναι μια προσομοίωση υπολογιστή.
11:09
The two white balls
in the middle are protons,
in the middle are protons,
196
657855
3542
Οι δύο λευκές μπάλες στη μέση
είναι τα πρωτόνια
είναι τα πρωτόνια
11:13
and you can see that
it's a double hydrogen bond.
it's a double hydrogen bond.
197
661421
2299
και βλέπετε ότι είναι
διπλός δεσμός υδρογόνου.
διπλός δεσμός υδρογόνου.
11:15
One prefers to sit on one side;
the other, on the other side
the other, on the other side
198
663744
3314
Ο ένας προτιμά να κάθεται στη μία πλευρά,
ο άλλος, στην άλλη πλευρά
ο άλλος, στην άλλη πλευρά
11:19
of the two strands of the vertical lines
going down, which you can't see.
going down, which you can't see.
199
667082
4558
των δύο ελίκων των κάθετων γραμμών
που πάνε κάτω, το οποίο δε βλέπετε.
που πάνε κάτω, το οποίο δε βλέπετε.
11:24
It can happen that
these two protons can hop over.
these two protons can hop over.
200
672410
3395
Μπορεί να συμβεί αυτά τα δύο πρωτόνια
να πηδήξουν πάνω.
να πηδήξουν πάνω.
11:27
Watch the two white balls.
201
675829
1436
Δείτε τις δύο άσπρες μπάλες.
11:29
They can jump over to the other side.
202
677748
1998
Μπορούν να πηδήξουν πάνω στην άλλη πλευρά.
11:32
If the two strands of DNA then separate,
leading to the process of replication,
leading to the process of replication,
203
680239
5646
Αν οι δύο έλικες του DNA τότε χωριστούν,
κάτι που οδηγεί στην αντιγραφή
κάτι που οδηγεί στην αντιγραφή
11:37
and the two protons
are in the wrong positions,
are in the wrong positions,
204
685909
3199
και τα δύο πρωτόνια είναι σε λάθος θέσεις,
11:41
this can lead to a mutation.
205
689132
1763
αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μετάλλαξη.
11:43
This has been known for half a century.
206
691204
1872
Είναι κάτι γνωστό εδώ και μισό αιώνα.
11:45
The question is: How likely
are they to do that,
are they to do that,
207
693100
2343
Ερώτηση: Πόσο πιθανό είναι
να το κάνουν αυτό
να το κάνουν αυτό
11:47
and if they do, how do they do it?
208
695467
2378
και αν το κάνουν, πώς το κάνουν;
11:49
Do they jump across,
like the ball going over the wall?
like the ball going over the wall?
209
697869
3019
Πηδάνε όπως η μπάλα
που πάει πάνω από την τοίχο;
που πάει πάνω από την τοίχο;
11:52
Or can they quantum-tunnel across,
even if they don't have enough energy?
even if they don't have enough energy?
210
700912
3502
Ή χρησιμοποιούν την κβαντική σήραγγα
ακόμη κι αν δεν έχουν πολλή ενέργεια;
ακόμη κι αν δεν έχουν πολλή ενέργεια;
11:57
Early indications suggest that
quantum tunneling can play a role here.
quantum tunneling can play a role here.
211
705089
4252
Οι πρώτες εκτιμήσεις εκτιμούν ότι
η κβαντική σήραγγα παίζει ρόλο εδώ.
η κβαντική σήραγγα παίζει ρόλο εδώ.
12:01
We still don't know yet
how important it is;
how important it is;
212
709365
2124
Ακόμα δεν ξέρουμε όμως
πόσο σημαντικός είναι.
πόσο σημαντικός είναι.
12:03
this is still an open question.
213
711513
1792
Είναι ένα ανοιχτό ζήτημα.
12:06
It's speculative,
214
714199
1150
Είναι θεωρητικό,
12:07
but it's one of those questions
that is so important
that is so important
215
715373
2643
αλλά είναι ένα από τα πιο
σημαντικά ζητήματα
σημαντικά ζητήματα
12:10
that if quantum mechanics
plays a role in mutations,
plays a role in mutations,
216
718040
2446
και αν η κβαντική μηχανική
επηρεάζει τις μεταλλάξεις
επηρεάζει τις μεταλλάξεις
12:12
surely this must have big implications,
217
720510
2299
σίγουρα αυτό θα έχει μεγάλες επιπτώσεις
12:14
to understand certain types of mutations,
218
722833
2694
στην κατανόηση
συγκεκριμένων τύπων μεταλλάξεων,
συγκεκριμένων τύπων μεταλλάξεων,
12:17
possibly even those that lead
to turning a cell cancerous.
to turning a cell cancerous.
219
725551
3756
ίσως ακόμα και αυτών που μετατρέπουν
ένα κύτταρο σε καρκινογόνο.
ένα κύτταρο σε καρκινογόνο.
12:22
Another example of quantum mechanics
in biology is quantum coherence,
in biology is quantum coherence,
220
730803
5299
Άλλο παράδειγμα της κβαντικής μηχανικής
στη βιολογία είναι η κβαντική συνοχή,
στη βιολογία είναι η κβαντική συνοχή,
12:28
in one of the most
important processes in biology,
important processes in biology,
221
736126
2353
σε μία από τις πιο σπουδαίες
εργασίες στη βιολογία
εργασίες στη βιολογία
12:30
photosynthesis: plants
and bacteria taking sunlight,
and bacteria taking sunlight,
222
738503
3941
τη φωτοσύνθεση: τα φυτά και τα βακτήρια
παίρνουν το φως του ήλιου
παίρνουν το φως του ήλιου
12:34
and using that energy to create biomass.
223
742468
2954
και χρησιμοποιούν την ενέργεια αυτή
για να φτιάξουν βιομάζα.
για να φτιάξουν βιομάζα.
12:38
Quantum coherence is the idea
of quantum entities multitasking.
of quantum entities multitasking.
224
746215
4152
Η κβαντική συνοχή είναι η ιδέα
της πολλαπλότητας των κβαντικών οντοτήτων.
της πολλαπλότητας των κβαντικών οντοτήτων.
12:42
It's the quantum skier.
225
750912
1604
Είναι ο κβαντικός σκιέρ.
12:44
It's an object that behaves like a wave,
226
752540
2952
Είναι ένα αντικείμενο που συμπεριφέρεται
σαν κύμα
σαν κύμα
12:47
so that it doesn't just move
in one direction or the other,
in one direction or the other,
227
755516
2902
έτσι ώστε να μην κινείται απλά
σε μία ή έτερη κατεύθυνση,
σε μία ή έτερη κατεύθυνση,
12:50
but can follow multiple pathways
at the same time.
at the same time.
228
758442
3320
αλλά να μπορεί να ακολουθεί πολλαπλές
διαδρομές την ίδια στιγμή.
διαδρομές την ίδια στιγμή.
12:54
Some years ago,
the world of science was shocked
the world of science was shocked
229
762708
3916
Κάποια χρόνια πριν,
ο κόσμος της επιστήμης σοκαρίστηκε
ο κόσμος της επιστήμης σοκαρίστηκε
12:58
when a paper was published
showing experimental evidence
showing experimental evidence
230
766648
3584
όταν δημοσιεύθηκε ένα κείμενο, το οποίο
έδειχνε πειραματική απόδειξη
έδειχνε πειραματική απόδειξη
13:02
that quantum coherence
takes place inside bacteria,
takes place inside bacteria,
231
770256
3776
ότι η κβαντική συνοχή
λαμβάνει χώρα μέσα στα βακτήρια,
λαμβάνει χώρα μέσα στα βακτήρια,
13:06
carrying out photosynthesis.
232
774056
1686
πραγματοποιώντας τη φωτοσύνθεση.
13:07
The idea is that the photon,
the particle of light, the sunlight,
the particle of light, the sunlight,
233
775766
3064
Έτσι, το φωτόνιο,
το σωματίδιο φωτός, το φως του ήλιου,
το σωματίδιο φωτός, το φως του ήλιου,
13:10
the quantum of light
captured by a chlorophyll molecule,
captured by a chlorophyll molecule,
234
778854
3344
το κβάντο φωτός που δέχεται
ένα μόριο χλωροφύλλης,
ένα μόριο χλωροφύλλης,
13:14
is then delivered to what's called
the reaction center,
the reaction center,
235
782222
2591
μεταφέρεται μετά στο ονομαζόμενο
ως κέντρο αντίδρασης,
ως κέντρο αντίδρασης,
13:16
where it can be turned into
chemical energy.
chemical energy.
236
784837
2064
όπου μετατρέπεται
σε χημική ενέργεια.
σε χημική ενέργεια.
13:18
And in getting there,
it doesn't just follow one route;
it doesn't just follow one route;
237
786925
2648
Και για να πάει εκεί,
δεν ακολουθεί μόνο ένα μονοπάτι.
δεν ακολουθεί μόνο ένα μονοπάτι.
13:21
it follows multiple pathways at once,
238
789597
2215
Ακολουθεί πολλαπλές διαδρομές ταυτόχρονα,
13:23
to optimize the most efficient way
of reaching the reaction center
of reaching the reaction center
239
791836
4337
για να βελτιστοποιήσει το δρόμο
για να φτάσει το κέντρο αντίδρασης
για να φτάσει το κέντρο αντίδρασης
13:28
without dissipating as waste heat.
240
796197
1721
μη διαχεόμενο ως θερμότητα αποβλήτων.
13:31
Quantum coherence taking place
inside a living cell.
inside a living cell.
241
799228
3309
Η κβαντική συνοχή λαμβάνει χώρα
μέσα σε ένα ζωντανό κύτταρο.
μέσα σε ένα ζωντανό κύτταρο.
13:34
A remarkable idea,
242
802561
2120
Μια αξιοσημείωτη ιδέα,
13:36
and yet evidence is growing almost weekly,
with new papers coming out,
with new papers coming out,
243
804705
6235
ακόμη και απόδειξη που γίνεται όλο και πιο
γνωστή,
γνωστή,
13:42
confirming that this
does indeed take place.
does indeed take place.
244
810964
2212
που επιβεβαιώνει ότι αυτό
πράγματι συμβαίνει.
πράγματι συμβαίνει.
13:45
My third and final example
is the most beautiful, wonderful idea.
is the most beautiful, wonderful idea.
245
813555
4739
Το τρίτο μου και τελευταίο παράδειγμα
είναι η πιο όμορφη, υπέροχη ιδέα.
είναι η πιο όμορφη, υπέροχη ιδέα.
13:50
It's also still very speculative,
but I have to share it with you.
but I have to share it with you.
246
818318
4063
Είναι επίσης ακόμα πολύ θεωρητικό,
αλλά πρέπει να το μοιραστώ μαζί σας.
αλλά πρέπει να το μοιραστώ μαζί σας.
13:54
The European robin
migrates from Scandinavia
migrates from Scandinavia
247
822405
4612
Ο κοκκινολαίμης
μεταναστεύει από τη Σκανδιναβία
μεταναστεύει από τη Σκανδιναβία
13:59
down to the Mediterranean, every autumn,
248
827041
2635
στη Μεσόγειο, κάθε φθινόπωρο
14:01
and like a lot of other
marine animals and even insects,
marine animals and even insects,
249
829700
3373
και όπως πολλά άλλα θαλάσσια ζώα,
ακόμα και έντομα,
ακόμα και έντομα,
14:05
they navigate by sensing
the Earth's magnetic field.
the Earth's magnetic field.
250
833097
4300
καθοδηγούνται με την αίσθηση
του μαγνητικού πεδίου της Γης.
του μαγνητικού πεδίου της Γης.
Τώρα, το μαγνητικό πεδίο της Γης
είναι πολύ αδύναμο.
είναι πολύ αδύναμο.
14:10
Now, the Earth's magnetic field
is very, very weak;
is very, very weak;
251
838968
2427
Είναι 100 φορές πιο αδύναμο
από ένα μαγνητάκι ψυγείου,
από ένα μαγνητάκι ψυγείου,
14:13
it's 100 times weaker
than a fridge magnet,
than a fridge magnet,
252
841419
2080
14:15
and yet it affects the chemistry --
somehow -- within a living organism.
somehow -- within a living organism.
253
843523
5601
αλλά επηρεάζει τη χημεία
-- με κάποιον τρόπο -- ενός οργανισμού.
-- με κάποιον τρόπο -- ενός οργανισμού.
14:21
That's not in doubt --
a German couple of ornithologists,
a German couple of ornithologists,
254
849932
3806
Δεν υπάρχει αμφιβολία για αυτό --
ένα ζευγάρι Γερμανών ορνιθολόγων,
ένα ζευγάρι Γερμανών ορνιθολόγων,
14:25
Wolfgang and Roswitha Wiltschko,
in the 1970s, confirmed that indeed,
in the 1970s, confirmed that indeed,
255
853762
4260
ο Βόλφγκανγκ και η Ροσβίθα Βίλτσκο,
τη δεκαετία του '70, επιβεβαίωσαν ότι
τη δεκαετία του '70, επιβεβαίωσαν ότι
14:30
the robin does find its way by somehow
sensing the Earth's magnetic field,
sensing the Earth's magnetic field,
256
858046
3977
ο κοκκινολαίμης βρίσκει το δρόμο του
με την αίσθηση του μαγνητικού πεδίου,
με την αίσθηση του μαγνητικού πεδίου,
14:34
to give it directional information --
a built-in compass.
a built-in compass.
257
862047
3327
δίνοντάς του κατευθυντήριες πληροφορίες --
μια ενσωματωμένη πυξίδα.
μια ενσωματωμένη πυξίδα.
14:37
The puzzle, the mystery was:
How does it do it?
How does it do it?
258
865398
2249
Το αίνιγμα, το μυστήριο ήταν:
Πώς το κάνει;
Πώς το κάνει;
14:40
Well, the only theory in town --
259
868351
3030
Λοιπόν, η μόνη θεωρία που υπήρχε --
14:43
we don't know if it's the correct theory,
but the only theory in town --
but the only theory in town --
260
871405
3436
δεν ξέρουμε αν είναι η σωστή,
αλλά η μόνη --
αλλά η μόνη --
14:46
is that it does it via something
called quantum entanglement.
called quantum entanglement.
261
874865
2984
είναι ότι το κάνει μέσω
της κβαντικής διεμπλοκής.
της κβαντικής διεμπλοκής.
14:50
Inside the robin's retina --
262
878567
2374
Μέσα στον αμφιβληστροειδή χιτώνα
του κοκκινολαίμη
του κοκκινολαίμη
14:52
I kid you not -- inside the robin's retina
is a protein called cryptochrome,
is a protein called cryptochrome,
263
880965
4232
-- δεν αστειεύομαι -- υπάρχει μια πρωτεΐνη
που ονομάζεται κρυπτοχρωμίνη,
που ονομάζεται κρυπτοχρωμίνη,
14:57
which is light-sensitive.
264
885221
1380
η οποία έχει φωτο-ευαισθησία.
14:58
Within cryptochrome, a pair of electrons
are quantum-entangled.
are quantum-entangled.
265
886625
3939
Μέσα στην κρυπτοχρωμίνη, ένα ζεύγος
ηλεκτρονίων είναι κβαντικά ενωμένα.
ηλεκτρονίων είναι κβαντικά ενωμένα.
15:02
Now, quantum entanglement
is when two particles are far apart,
is when two particles are far apart,
266
890588
3232
Τώρα η κβαντική διεμπλοκή είναι όταν
2 σωματίδια είναι απομακρυσμένα,
2 σωματίδια είναι απομακρυσμένα,
15:05
and yet somehow remain
in contact with each other.
in contact with each other.
267
893844
2834
αλλά κατά κάποιον τρόπο
παραμένουν σε επαφή.
παραμένουν σε επαφή.
15:08
Even Einstein hated this idea;
268
896991
1446
Ο Αϊνστάιν μισούσε την ιδέα.
15:10
he called it "spooky action
at a distance."
at a distance."
269
898461
2039
Την αποκαλούσε «αλλόκοτη δράση
από απόσταση».
από απόσταση».
15:12
(Laughter)
270
900524
1881
(Γέλια)
15:14
So if Einstein doesn't like it,
then we can all be uncomfortable with it.
then we can all be uncomfortable with it.
271
902429
3443
Οπότε αν δεν αρέσει στον Αϊνστάιν,
μπορούμε να μην είμαστε άνετα με αυτό.
μπορούμε να μην είμαστε άνετα με αυτό.
15:17
Two quantum-entangled electrons
within a single molecule
within a single molecule
272
905896
2853
Δύο κβαντικά διεμπλεκόμμενα ηλεκτρόνια,
μέσα σε ένα μόριο,
μέσα σε ένα μόριο,
15:20
dance a delicate dance
273
908773
1471
χορεύουν έναν ντελικάτο χορό
15:22
that is very sensitive
to the direction the bird flies
to the direction the bird flies
274
910268
2541
που είναι ευαίσθητος
στη διεύθυνση που πετάει το πτηνό
στη διεύθυνση που πετάει το πτηνό
15:24
in the Earth's magnetic field.
275
912833
1531
στο μαγνητικό πεδίο της Γης.
15:26
We don't know if it's
the correct explanation,
the correct explanation,
276
914848
2610
Δεν ξέρουμε αν αυτή είναι
η σωστή εξήγηση,
η σωστή εξήγηση,
15:29
but wow, wouldn't it be exciting
if quantum mechanics helps birds navigate?
if quantum mechanics helps birds navigate?
277
917482
4544
αλλά δε θα ήταν συναρπαστικό
αν η κβαντική μηχανική βοηθούσε τα πτηνά;
αν η κβαντική μηχανική βοηθούσε τα πτηνά;
15:35
Quantum biology is still in it infancy.
278
923069
2721
Η κβαντική βιολογία βρίσκεται ακόμα
σε νηπιακή ηλικία.
σε νηπιακή ηλικία.
15:37
It's still speculative.
279
925814
3484
Είναι ακόμη θεωρητική.
15:41
But I believe it's built on solid science.
280
929742
3849
Αλλά πιστεύω ότι είναι χτισμένη
σε στέρεη επιστήμη.
σε στέρεη επιστήμη.
15:45
I also think that
in the coming decade or so,
in the coming decade or so,
281
933917
3809
Επίσης πιστεύω ότι
από την επόμενη δεκαετία,
από την επόμενη δεκαετία,
15:49
we're going to start to see
that actually, it pervades life --
that actually, it pervades life --
282
937750
4841
θα αρχίσουμε να βλέπουμε
ότι πραγματικά διαποτίζει τη ζωή --
ότι πραγματικά διαποτίζει τη ζωή --
15:54
that life has evolved tricks
that utilize the quantum world.
that utilize the quantum world.
283
942615
4596
ότι η ζωή έχει εξελίξει τρικ
που χρησιμοποιούν τον κβαντικό κόσμο.
που χρησιμοποιούν τον κβαντικό κόσμο.
16:00
Watch this space.
284
948026
1428
Παρακολουθήστε αυτόν τον χώρο.
16:01
Thank you.
285
949478
1157
Σας ευχαριστώ.
16:02
(Applause)
286
950659
2202
(Χειροκρότημα)
ABOUT THE SPEAKER
Jim Al-Khalili - Quantum physicistPhysicist 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 speakerJim Al-Khalili | Speaker | TED.com