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

ג'ים אל-חאליל: כיצד ביולוגיה קוונטית עשויה לענות על השאלות הכי גדולות של החיים

Filmed:
2,255,707 views

כיצד אדום-החזה יודע לעוף דרומה? התשובה עשויה להיות יותר מוזרה ממה שחושבים: פיזיקה קוונטית עשויה להיות מעורבת בזה. ג'ים אל-חאליל מסכם את התחום המאוד חדש והמאוד מוזר של ביולוגיה קוונטית, בו משהו שאיינשטיין קרא לו פעם "פעולת רפאים ממרחק", מסייע לציפורים לנווט, ואפקטים קוונטיים עשויים להסביר את מקור החיים עצמם.
- 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 introduceהצג you
to an emergingמתעוררים areaאֵזוֹר of scienceמַדָע,
0
1190
4528
ברצוני להציג בפניכם
תחום מדעי שמתחיל לצמוח,
00:17
one that is still speculativeספֵּקוּלָטִיבִי
but hugelyהַרבֵּה מְאוֹד excitingמְרַגֵשׁ,
1
5742
3943
כזה שעדיין הוא בגדר השערה,
אבל מאוד מסקרן,
00:21
and certainlyבְּהֶחלֵט one
that's growingגָדֵל very rapidlyמַהֵר.
2
9709
2629
ולבטח כזה שצומח במהירות רבה.
00:25
Quantumקוונטית biologyביולוגיה
asksשואל a very simpleפָּשׁוּט questionשְׁאֵלָה:
3
13448
4048
ביולוגיה קוונטית שואלת
שאלה מאוד פשוטה:
00:29
Does quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה --
4
17520
1350
האם מכניקה קוונטית --
00:30
that weirdמְשׁוּנֶה and wonderfulנִפלָא
and powerfulחָזָק theoryתֵאוֹרִיָה
5
18894
3302
אותה תאוריה מוזרה, מופלאה ועוצמתית
00:34
of the subatomicתת - אטומי worldעוֹלָם
of atomsאטומים and moleculesמולקולות
6
22220
2688
של העולם התת-אטומי
של אטומים ומולקולות,
00:36
that underpinsתחתונים so much
of modernמוֹדֶרנִי physicsפיזיקה and chemistryכִּימִיָה --
7
24932
3488
אשר מהווה בסיס לחלקים גדולים
של הפיזיקה והכימיה המודרניות --
00:40
alsoגַם playלְשַׂחֵק a roleתַפְקִיד insideבְּתוֹך the livingחַי cellתָא?
8
28444
3412
האם היא ממלאת תפקיד
גם בתוך תאים חיים?
00:43
In other wordsמילים: Are there processesתהליכים,
mechanismsמנגנונים, phenomenaתופעות
9
31880
4079
במילים אחרות: האם ישנם
תהליכים, מנגנונים ותופעות
00:47
in livingחַי organismsאורגניזמים
that can only be explainedהסביר
10
35983
3988
ביצורים חיים שניתן
להסבירם אך ורק בעזרת
00:51
with a helpingמָנָה handיד
from quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה?
11
39995
2743
ידה התומכת של המכניקה הקוונטית?
00:55
Now, quantumקוונטי biologyביולוגיה isn't newחָדָשׁ;
12
43546
1637
ביולוגיה קוונטית אינה דבר חדש;
00:57
it's been around sinceמאז the earlyמוקדם 1930s.
13
45207
2401
היא קיימת מאז שנות ה-30
המוקדמות של המאה הקודמת.
00:59
But it's only in the last decadeעָשׂוֹר or so
that carefulזָהִיר experimentsניסויים --
14
47928
3715
אבל רק בעשור האחרון לערך,
ניסויים קפדניים
01:03
in biochemistryבִּיוֹכִימִיָה labsמעבדות,
usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני spectroscopyספקטרוסקופיה --
15
51667
3464
במעבדות ביוכימיה, באמצעות ספקטרוסקופיה,
01:07
have shownמוצג very clearברור, firmמוּצָק evidenceעֵדוּת
that there are certainמסוים specificספֵּצִיפִי mechanismsמנגנונים
16
55155
6863
סיפקו ראיות חדות ומוצקות שישנם
מנגנונים מסויימים שעבורם נדרשת
01:14
that requireלִדרוֹשׁ quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה
to explainלהסביר them.
17
62042
2511
מכניקה קוונטית כדי להסבירם.
01:17
Quantumקוונטית biologyביולוגיה bringsמביא togetherיַחַד
quantumקוונטי physicistsפיסיקאים, biochemistsביוכימאים,
18
65674
3329
ביולוגיה קוונטית מכנסת יחד
פיזיקאים קוונטיים, ביוכימאים,
01:21
molecularמולקולרי biologistsביולוגים --
it's a very interdisciplinaryבינתחומית fieldשדה.
19
69027
3641
ביולוגים מולקולריים --
זהו מחקר מאוד רב-תחומי.
01:24
I come from quantumקוונטי physicsפיזיקה,
so I'm a nuclearגַרעִינִי physicistפִיסִיקַאִי.
20
72692
3929
אני מגיע מפיזיקה קוונטית,
אני פיזיקאי גרעין.
01:28
I've spentמוּתַשׁ more than threeשְׁלוֹשָׁה decadesעשרות שנים
21
76645
2265
ביליתי יותר מ-3 עשורים
01:30
tryingמנסה to get my headרֹאשׁ
around quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה.
22
78934
2929
בניסיון לעשות סדר בראשי
עם מכניקת הקוונטים.
01:33
One of the foundersמייסדים
of quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה, Nielsנילס Bohrבוהר,
23
81887
2493
אחד ממייסדי מכניקה קוונטית, נילס בוהר,
01:36
said, If you're not astonishedמוּפתָע by it,
then you haven'tלא understoodהבין it.
24
84404
3350
אמר שאם אינך משתאה בגללה,
סימן שלא הבנת אותה.
01:40
So I sortסוג of feel happyשַׂמֵחַ
that I'm still astonishedמוּפתָע by it.
25
88237
2843
אז מבחינה זו אני חש מאושר
שאני עדיין משתאה בגללה.
01:43
That's a good thing.
26
91104
1745
זה דבר טוב.
01:44
But it meansאומר I studyלימוד the very
smallestהקטן ביותר structuresמבנים in the universeעוֹלָם --
27
92873
6885
אבל פירוש הדבר הוא שאני חוקר
את המבנה הכי זעיר ביקום --
01:51
the buildingבִּניָן blocksבלוקים of realityמְצִיאוּת.
28
99782
2075
את אבני הבניין של המציאות.
01:53
If we think about the scaleסוּלָם of sizeגודל,
29
101881
3215
אם חושבים על מימדי הגודל,
01:57
startהַתחָלָה with an everydayכל יום objectלְהִתְנַגֵד
like the tennisטֶנִיס ballכַּדוּר,
30
105120
2952
אפשר להתחיל עם כדור טניס,
02:00
and just go down ordersהזמנות
of magnitudeגוֹדֶל in sizeגודל --
31
108096
2901
ונרד בסדרי גודל במימדים --
02:03
from the eyeעַיִן of a needleמַחַט down to a cellתָא,
down to a bacteriumחיידק, down to an enzymeאֶנזִים --
32
111021
5197
מחור של מחט לתא
ומשם לחיידקים ואנזימים --
02:08
you eventuallyבסופו של דבר reachלְהַגִיעַ the nano-worldננו-עולם.
33
116242
1729
ובסוף נגיע לעולם ה-ננו.
02:09
Now, nanotechnologyננוטכנולוגיה mayמאי be
a termטווח you've heardשמע of.
34
117995
2495
יכול להיות ששמעתם את המושג ננוטכנולוגיה.
02:12
A nanometerננומטר is a billionthמיליארד of a meterמטר.
35
120841
2853
ננומטר זה מיליארדית המטר.
02:16
My areaאֵזוֹר is the atomicאָטוֹמִי nucleusגַרעִין,
whichאיזה is the tinyזָעִיר dotנְקוּדָה insideבְּתוֹך an atomאָטוֹם.
36
124560
4370
תחום עיסוקי הוא הגרעין האטומי,
שהוא נקודה זעירה בתוך אטום.
02:20
It's even smallerקטן יותר in scaleסוּלָם.
37
128954
1932
הוא אפילו עוד יותר קטן במימדיו.
02:22
This is the domainתְחוּם of quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה,
38
130910
1918
זהו התחום של מכניקה קוונטית,
02:24
and physicistsפיסיקאים and chemistsכימאים
have had a long time
39
132852
2516
ולפיזיקאים וכימאים לקח הרבה זמן
02:27
to try and get used to it.
40
135392
1301
בנסותם להתרגל אליו.
02:29
Biologistsביולוגים, on the other handיד,
have got off lightlyבקלילות, in my viewנוף.
41
137248
4457
הביולוגים, מצד שני,
התחמקו מזה בשלום לדעתי.
02:34
They are very happyשַׂמֵחַ with theirשֶׁלָהֶם
balls-and-sticksכדורים ומקלות modelsמודלים of moleculesמולקולות.
42
142071
4331
הם מאושרים עם מודל
הכדורים-ומקלות של מולקולות.
02:38
(Laughterצחוק)
43
146426
1082
(צחוק)
02:39
The ballsכדורים are the atomsאטומים, the sticksמקלות
are the bondsקשרים betweenבֵּין the atomsאטומים.
44
147532
3198
הכדורים הם האטומים,
המקלות הם הקשרים בין האטומים.
02:42
And when they can't buildלִבנוֹת them
physicallyפיזית in the labמַעבָּדָה,
45
150754
2494
וכאשר הם אינם מצליחים לבנותם במעבדה,
02:45
nowadaysכַּיוֹם, they have
very powerfulחָזָק computersמחשבים
46
153272
2392
כיום יש להם מחשבים מאוד חזקים
02:47
that will simulateלְחַקוֹת a hugeעָצוּם moleculeמולקולה.
47
155688
1967
ליצירת הדמיות של מולקולות ענקיות.
02:49
This is a proteinחֶלְבּוֹן madeעָשׂוּי up
of 100,000 atomsאטומים.
48
157679
3664
זהו חלבון העשוי מ-100,000 אטומים.
02:54
It doesn't really requireלִדרוֹשׁ much in the way
of quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה to explainלהסביר it.
49
162003
4335
כאן לא נזקקים כל-כך למכניקה
קוונטית כדי לתת הסברים.
02:59
Quantumקוונטית mechanicsמֵכָנִיקָה
was developedמפותח in the 1920s.
50
167695
2889
מכניקה קוונטית פותחה
בשנות ה-20 של מאה ה-20.
03:02
It is a setמַעֲרֶכֶת of beautifulיפה and powerfulחָזָק
mathematicalמָתֵימָטִי rulesכללים and ideasרעיונות
51
170965
6880
זהו מערך יפיפה ועוצמתי
של חוקים ורעיונות מתמטיים
03:09
that explainלהסביר the worldעוֹלָם of the very smallקָטָן.
52
177869
2608
המסבירים את עולם העצמים הזעירים.
03:12
And it's a worldעוֹלָם that's very differentשונה
from our everydayכל יום worldעוֹלָם,
53
180501
3372
וזהו עולם שונה מאוד
מהעולם המוכר לנו,
03:15
madeעָשׂוּי up of trillionsטריליונים of atomsאטומים.
54
183897
1519
הבנוי מטריליוני אטומים.
03:17
It's a worldעוֹלָם builtבנוי
on probabilityהִסתַבְּרוּת and chanceהִזדַמְנוּת.
55
185440
3557
זהו עולם הנשען על הסתברות וסיכויים.
03:21
It's a fuzzyמְעוּרפָּל worldעוֹלָם.
56
189818
1302
זהו עולם מטושטש.
03:23
It's a worldעוֹלָם of phantomsרוחות רפאים,
57
191144
1730
זהו עולם רפאים,
03:24
where particlesחלקיקים can alsoגַם behaveלְהִתְנַהֵג
like spread-outלהתפשט wavesגלים.
58
192898
3348
בו חלקיקים יכולים להתנהג
גם בתור גלים המשתרעים במרחב.
03:30
If we imagineלדמיין quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה
or quantumקוונטי physicsפיזיקה, then,
59
198157
2862
אם נחשוב על מכניקה קוונטית
או פיזיקה קוונטית
03:33
as the fundamentalבסיסי
foundationקרן of realityמְצִיאוּת itselfעצמה,
60
201043
5214
בתור היסודות הבסיסיים של המציאות,
03:38
then it's not surprisingמַפתִיעַ that we say
61
206281
1730
אז זה לא מפתיע שאנו אומרים
03:40
quantumקוונטי physicsפיזיקה underpinsתחתונים
organicאורגני chemistryכִּימִיָה.
62
208035
2420
שפיזיקה קוונטית עומדת
בבסיס כימיה אורגנית.
03:42
After all, it givesנותן us
the rulesכללים that tell us
63
210479
2120
ככלות הכל, היא מעניקה לנו
כללים האומרים לנו
03:44
how the atomsאטומים fitלְהַתְאִים togetherיַחַד
to make organicאורגני moleculesמולקולות.
64
212623
2641
כיצד האטומים מסתדרים ביחד
כדי ליצור מולקולות אורגניות.
03:47
Organicאורגני chemistryכִּימִיָה,
scaledסולם up in complexityמוּרכָּבוּת,
65
215288
3239
כימיה אורגנית, כאשר היא
עולה דרגה במורכבותה,
03:50
givesנותן us molecularמולקולרי biologyביולוגיה,
whichאיזה of courseקוּרס leadsמוביל to life itselfעצמה.
66
218551
3322
אנו מקבלים ביולוגיה מולקולרית,
אשר מובילה כמובן לחיים עצמם.
03:54
So in a way, it's sortסוג of not surprisingמַפתִיעַ.
67
222174
1977
האמת זה לא כל-כך מפתיע.
03:56
It's almostכִּמעַט trivialקַטנוּנִי.
68
224175
1214
זה כמעט מובן מאליו.
03:57
You say, "Well, of courseקוּרס life ultimatelyבסופו של דבר
mustצריך dependלִסְמוֹך of quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה."
69
225413
4220
תאמרו, "ברור שחיים בסופו של דבר
תלויים במכניקה קוונטית."
04:02
But so does everything elseאַחֵר.
70
230141
2390
אבל ככה זה עם כל דבר אחר.
04:04
So does all inanimateדוֹמֵם matterחוֹמֶר,
madeעָשׂוּי up of trillionsטריליונים of atomsאטומים.
71
232555
3615
כך גם כל החומר הדומם,
העשוי מטריליוני אטומים.
04:08
Ultimatelyבסופו של דבר, there's a quantumקוונטי levelרָמָה
72
236501
4878
בסוף יש את הרמה הקוונטית
בה עלינו להתחשב
04:13
where we have to delveלְהִתְעַמֵק into
this weirdnessמוּזָרוּת.
73
241403
2183
בכל המוזרות הזו.
04:15
But in everydayכל יום life,
we can forgetלשכוח about it.
74
243610
2416
אבל בחיים הרגילים אפשר לשכוח ממנה.
04:18
Because onceפַּעַם you put togetherיַחַד
trillionsטריליונים of atomsאטומים,
75
246404
3199
כי ברגע ששמים ביחד טריליוני אטומים,
04:21
that quantumקוונטי weirdnessמוּזָרוּת
just dissolvesמתמוסס away.
76
249627
2615
המוזרות הקוונטית פשוט נעלמת.
04:27
Quantumקוונטית biologyביולוגיה isn't about this.
77
255288
2569
ביולוגיה קוונטית זה משהו אחר.
ביולוגיה קוונטית אינה מובנת מאליה.
04:29
Quantumקוונטית biologyביולוגיה isn't this obviousברור.
78
257881
2556
04:32
Of courseקוּרס quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה
underpinsתחתונים life at some molecularמולקולרי levelרָמָה.
79
260461
4229
ברור שמכניקה קוונטית עומדת
בבסיס החיים ברמה מולקולרית כלשהי.
04:37
Quantumקוונטית biologyביולוגיה is about looking
for the non-trivialלא טריוויאלי --
80
265254
6004
אבל ביולוגיה קוונטית זה לחפש
את הבלתי מובן מאליו --
04:43
the counterintuitiveאנטי אינטואיטיבי ideasרעיונות
in quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה --
81
271282
4476
את הרעיונות שמנוגדים לאינטואיציה
בתוך המכניקה הקוונטית --
04:47
and to see if they do, indeedאכן,
playלְשַׂחֵק an importantחָשׁוּב roleתַפְקִיד
82
275782
3015
ולבחון אם הם באמת ממלאים תפקיד חשוב
04:50
in describingהמתאר the processesתהליכים of life.
83
278821
2452
בתאור תהליכי החיים.
04:54
Here is my perfectמושלם exampleדוגמא
of the counterintuitivenessאנטי-אינטואיטיביות
84
282653
5220
להלן הדוגמא המושלמת שלי
למשהו שמנוגד לאינטואיציה
04:59
of the quantumקוונטי worldעוֹלָם.
85
287897
1446
מהעולם הקוונטי.
05:01
This is the quantumקוונטי skierגוֹלֵשׁ.
86
289367
1251
זהו מחליק קוונטי.
05:02
He seemsנראה to be intactשָׁלֵם,
he seemsנראה to be perfectlyמושלם healthyבָּרִיא,
87
290642
2640
הוא נראה בריא ושלם,
05:05
and yetעדיין, he seemsנראה to have goneנעלם around
bothשניהם sidesצדדים of that treeעֵץ at the sameאותו time.
88
293306
4127
אבל נראה שהוא עבר
בו-זמנית משני צידי העץ.
05:09
Well, if you saw tracksמסלולים like that
89
297457
1663
אם היינו רואים עקבות כאלה
05:11
you'dהיית רוצה guessלְנַחֵשׁ it was some
sortסוג of stuntלְעַכֵּב, of courseקוּרס.
90
299144
2309
היינו חושבים שזה איזה להטוט.
05:13
But in the quantumקוונטי worldעוֹלָם,
this happensקורה all the time.
91
301477
2591
אבל בעולם הקוונטי זה קורה כל הזמן.
05:16
Particlesחלקיקים can multitaskריבוי משימות,
they can be in two placesמקומות at onceפַּעַם.
92
304864
3026
חלקיקים יכולים לבצע כמה משימות
ולהיות בשני מקומות בו-זמנית.
05:19
They can do more than one thing
at the sameאותו time.
93
307914
2328
הם יכולים לבצע יותר מדבר אחד בו-זמנית.
05:22
Particlesחלקיקים can behaveלְהִתְנַהֵג
like spread-outלהתפשט wavesגלים.
94
310266
2643
הם יכולים להתנהג כמו
גלים המשתרעים במרחב.
05:25
It's almostכִּמעַט like magicקֶסֶם.
95
313298
1599
זה כמעט כמו קסם.
05:27
Physicistsפיסיקאים and chemistsכימאים have had
nearlyכמעט a centuryמֵאָה
96
315538
2749
לפיזיקאים וכימאים
היתה כמעט מאה שלמה
05:30
of tryingמנסה to get used to this weirdnessמוּזָרוּת.
97
318311
2646
לנסות להתרגל למוזרות זו.
05:33
I don't blameאשמה the biologistsביולוגים
98
321445
1350
אינני מאשים את הביולוגים
05:34
for not havingשיש to or wantingרוצה
to learnלִלמוֹד quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה.
99
322819
2635
שאינם חפצים ללמוד מכניקה קוונטית.
05:37
You see, this weirdnessמוּזָרוּת is very delicateעָדִין;
100
325478
3198
כי העניין הוא שמוזרות
זו היא עדינה מאוד;
05:40
and we physicistsפיסיקאים work very hardקָשֶׁה
to maintainלְתַחְזֵק it in our labsמעבדות.
101
328700
4450
ואנו הפיזיקאים עובדים מאוד
קשה לקיים אותה במעבדות.
05:45
We coolמגניב our systemמערכת down
to nearליד absoluteמוּחלָט zeroאֶפֶס,
102
333174
4204
אנו מקררים את המערכות שלנו
כמעט עד לאפס המוחלט,
05:49
we carryלשאת out our experimentsניסויים in vacuumsחללים,
103
337402
1945
אנו מבצעים את ניסויינו בואקום,
05:51
we try and isolateלְבוּדֵד it
from any externalחיצוני disturbanceהפרעה.
104
339371
3527
אנו מנסים לבודד אותם מהפרעות חיצוניות.
05:55
That's very differentשונה from the warmחַם,
messyמבולגן, noisyרוֹעֵשׁ environmentסביבה of a livingחַי cellתָא.
105
343602
5078
כל זה מאוד שונה מהסביבה החמה,
הרועשת והמבולגנת של תא חי.
06:01
Biologyביולוגיה itselfעצמה, if you think of
molecularמולקולרי biologyביולוגיה,
106
349960
2787
ביולוגיה עצמה, אם נחשוב
על ביולוגיה מולקולרית,
06:04
seemsנראה to have doneבוצע very well
in describingהמתאר all the processesתהליכים of life
107
352771
3457
מתברר שהיא מצליחה יפה מאוד
בתיאור כל תהליכי החיים
06:08
in termsמונחים of chemistryכִּימִיָה --
chemicalכִּימִי reactionsהתגובות.
108
356252
2486
במונחי כימיה -- תגובות כימיות.
06:10
And these are reductionistרדוקציוניסטית,
deterministicדטרמיניסטי chemicalכִּימִי reactionsהתגובות,
109
358762
4850
והתגובות הכימיות הללו
הן פשוטות וסיבתיות,
06:15
showingמראה that, essentiallyלמעשה, life is madeעָשׂוּי
of the sameאותו stuffדברים as everything elseאַחֵר,
110
363636
5114
המראות שהחיים ביסודם עשויים
מאותו חומר כמו כל דבר אחר,
06:20
and if we can forgetלשכוח about quantumקוונטי
mechanicsמֵכָנִיקָה in the macroמאקרו worldעוֹלָם,
111
368774
3060
ואם אנו יכולים לשכוח מהמכניקה
הקוונטית בעולם המקרו,
06:23
then we should be ableיכול to forgetלשכוח
about it in biologyביולוגיה, as well.
112
371858
3246
אז אנו יכולים לשכוח
ממנה גם בביולוגיה.
06:27
Well, one man beggedהתחנן
to differלִהיוֹת שׁוֹנֶה with this ideaרַעְיוֹן.
113
375706
3364
אדם אחד ביקש לחלוק על קביעה זו.
06:32
Erwinארווין Schrשרödingerדינגר,
of Schrשרödinger'sשל דינגר Catחתול fameפִּרסוּם,
114
380062
3469
ארווין שרדינגר, מה"חתול של
שרדינגר" המפורסם,
06:35
was an Austrianאוֹסטְרִי physicistפִיסִיקַאִי.
115
383555
1317
הוא היה פיזיקאי אוסטרי.
06:36
He was one of the foundersמייסדים
of quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה in the 1920s.
116
384896
3183
הוא היה אחד ממייסדי
המכניקה הקוונטית בשנות ה-1920.
06:40
In 1944, he wroteכתבתי a bookסֵפֶר
calledשקוראים לו "What is Life?"
117
388663
2707
ב-1944, הוא כתב ספר בשם "מה זה חיים?"
06:43
It was tremendouslyמאוד influentialבעל השפעה.
118
391839
1731
הספר היה בעל השפעה עצומה.
06:45
It influencedמוּשׁפָע Francisפרנסיס Crickקריק
and Jamesג'יימס Watsonווטסון,
119
393594
2881
הוא השפיע על פרנסיס קריק
וג'יימס ווטסון,
06:48
the discoverersמגלים of the double-helixהליקס כפול
structureמִבְנֶה of DNAדנ"א.
120
396499
2523
מגלי מבנה הסליל-הכפול של ה DNA.
06:51
To paraphraseפָּרָפרָזָה a descriptionתיאור
in the bookסֵפֶר, he saysאומר:
121
399343
3668
בפרפרזה על תיאור בספר, הוא אומר:
06:55
At the molecularמולקולרי levelרָמָה,
livingחַי organismsאורגניזמים have a certainמסוים orderלהזמין,
122
403035
5786
ברמה המולקולרית, ליצורים
חיים יש סדר מסויים,
07:00
a structureמִבְנֶה to them that's very differentשונה
123
408845
3232
יש להם תבנית שהיא מאוד שונה
07:04
from the randomאַקרַאִי thermodynamicתרמודינמית jostlingדוחה
of atomsאטומים and moleculesמולקולות
124
412101
4736
מהתזזית התרמודינמית האקראית
של אטומים ומולקולות
07:08
in inanimateדוֹמֵם matterחוֹמֶר
of the sameאותו complexityמוּרכָּבוּת.
125
416861
3706
הקיימים בחומר דומם עם אותה מורכבות.
07:13
In factעוּבדָה, livingחַי matterחוֹמֶר seemsנראה to behaveלְהִתְנַהֵג
in this orderלהזמין, in a structureמִבְנֶה,
126
421504
5014
למעשה, חומר חי נראה מתנהל
בסדר מסויים, בתבנית מוגדרת,
07:18
just like inanimateדוֹמֵם matterחוֹמֶר
cooledמְקוֹרָר down to nearליד absoluteמוּחלָט zeroאֶפֶס,
127
426542
3834
בדיוק כמו חומר דומם בטמפרטורה
הקרובה לאפס המוחלט,
07:22
where quantumקוונטי effectsההשפעות
playלְשַׂחֵק a very importantחָשׁוּב roleתַפְקִיד.
128
430400
3033
בו תופעות קוונטיות ממלאות תפקיד חשוב.
07:26
There's something specialמיוחד
about the structureמִבְנֶה -- the orderלהזמין --
129
434280
4160
יש משהו מיוחד בקשר לתבנית -- לסדר --
07:30
insideבְּתוֹך a livingחַי cellתָא.
130
438464
1560
בתוך תא חי.
07:32
So, Schrשרödingerדינגר speculatedספקולציה that maybe
quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה playsמחזות a roleתַפְקִיד in life.
131
440048
5293
לכן, שרדינגר העלה השערה שמכניקה
קוונטית ממלאת תפקיד בחיים.
07:38
It's a very speculativeספֵּקוּלָטִיבִי,
far-reachingמרחיק לכת ideaרַעְיוֹן,
132
446096
3425
זהו רעיון מאוד תאורטי ומרחיק-לכת,
07:41
and it didn't really go very farרָחוֹק.
133
449545
2873
והוא לא הגיע ממש רחוק.
07:45
But as I mentionedמוּזְכָּר at the startהַתחָלָה,
134
453536
1533
אבל כפי שציינתי בתחילה,
07:47
in the last 10 yearsשנים, there have been
experimentsניסויים emergingמתעוררים,
135
455093
2799
ב-10 השנים האחרונות,
צצים ועולים ניסויים
07:49
showingמראה where some of these
certainמסוים phenomenaתופעות in biologyביולוגיה
136
457916
4055
המצביעים כיצד תופעות מסויימות
בביולוגיה עשויות
07:53
do seemנראה to requireלִדרוֹשׁ quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה.
137
461995
1763
להיזדקק למכניקה קוונטית.
07:55
I want to shareלַחֲלוֹק with you
just a fewמְעַטִים of the excitingמְרַגֵשׁ onesיחידות.
138
463782
3123
ברצוני לשתף אתכם בכמה
תופעות מרגשות כאלה.
08:00
This is one of the best-knownידוע ביותר
phenomenaתופעות in the quantumקוונטי worldעוֹלָם,
139
468215
3707
זוהי אחת התופעות הכי
ידועות בעולם הקוונטי,
08:03
quantumקוונטי tunnelingמנהור.
140
471946
1701
מינהור קוונטי.
08:05
The boxקופסא on the left showsמופעים
the wavelikeוולייק, spread-outלהתפשט distributionהפצה
141
473671
4389
התיבה משמאל מראה פריסה דמויית גל
של ישות קוונטית --
08:10
of a quantumקוונטי entityיֵשׁוּת --
a particleחֶלְקִיק, like an electronאֶלֶקטרוֹן,
142
478084
2761
חלקיק, כמו אלקטרון,
08:12
whichאיזה is not a little ballכַּדוּר
bouncingהַקפָּצָה off a wallקִיר.
143
480869
3637
שאינו כמו כדור קטן הניתז מקיר.
08:16
It's a waveגַל that has a certainמסוים probabilityהִסתַבְּרוּת
of beingלהיות ableיכול to permeateלְפַעֲפֵּעַ
144
484530
4739
היא כמו גל שיש לו
סבירות מסויימת לחדור
08:21
throughדרך a solidמוצק wallקִיר, like a phantomדִמיוֹנִי
leapingמְנַתֵר throughדרך to the other sideצַד.
145
489293
3406
דרך קיר מוצק, מין קפיצת
רפאים אל עבר הצד השני.
08:24
You can see a faintלְהִתְעַלֵף smudgeכֶּתֶם of lightאוֹר
in the right-handיד ימין boxקופסא.
146
492723
4098
ניתן לראות כתם קלוש של
אור בצד הימני של התיבה.
08:29
Quantumקוונטית tunnelingמנהור suggestsמציע that a particleחֶלְקִיק
can hitמכה an impenetrableאָטוּם barrierמַחסוֹם,
147
497773
4612
מינהור קוונטי מעלה את האפשרות
שחלקיק עשוי לפגוע במחסום בלתי חדיר,
08:34
and yetעדיין somehowאיכשהו, as thoughאם כי by magicקֶסֶם,
148
502409
2460
ועדיין איכשהו, כאילו במין קסם,
08:36
disappearלְהֵעָלֵם from one sideצַד
and reappearיופיע שוב on the other.
149
504893
2444
להיעלם בצד אחד ולהופיע בצד השני.
08:39
The nicestהכי יפה way of explainingמסביר it is
if you want to throwלזרוק a ballכַּדוּר over a wallקִיר,
150
507658
4251
הדרך הכי טובה להסביר זאת היא
כאשר רוצים לזרוק כדור מעל חומה,
08:43
you have to give it enoughמספיק energyאֵנֶרְגִיָה
to get over the topחלק עליון of the wallקִיר.
151
511933
3577
יש להעניק לכדור מספיק אנרגיה
לעלות מעל ראש החומה.
08:47
In the quantumקוונטי worldעוֹלָם,
you don't have to throwלזרוק it over the wallקִיר,
152
515534
3058
בעולם הקוונטי אין צורך
לזרוק מעל החומה,
08:50
you can throwלזרוק it at the wallקִיר,
and there's a certainמסוים non-zeroלא אפס probabilityהִסתַבְּרוּת
153
518616
3407
אלא ניתן לזרוק אל עבר
החומה ויש סבירות מסויימת
08:54
that it'llזה יהיה disappearלְהֵעָלֵם on your sideצַד,
and reappearיופיע שוב on the other.
154
522047
3323
שהוא ייעלם בצד שלך ויופיע בצד האחר.
08:57
This isn't speculationספֵּקוּלָצִיָה, by the way.
155
525394
1678
זו אינה רק השערה,
08:59
We're happyשַׂמֵחַ -- well, "happyשַׂמֵחַ"
is not the right wordמִלָה --
156
527096
3396
אנו שמחים -- טוב, "שמחים"
אינה המילה המתאימה --
09:02
(Laughterצחוק)
157
530516
2045
(צחוק)
09:04
we are familiarמוּכָּר with this.
158
532585
1618
אנו מכירים את התופעה.
09:06
(Laughterצחוק)
159
534227
2745
(צחוק)
09:08
Quantumקוונטית tunnelingמנהור
takes placeמקום all the time;
160
536996
2294
מינהור קוונטי מתרחש כל הזמן;
09:11
in factעוּבדָה, it's the reasonסיבה our Sunשמש shinesזור.
161
539314
2667
למעשה, הוא הסיבה שהשמש מאירה.
09:14
The particlesחלקיקים fuseנתיך togetherיַחַד,
162
542655
1509
החלקיקים מתמזגים ביחד,
09:16
and the Sunשמש turnsפונה hydrogenמֵימָן
into heliumהֶלִיוּם throughדרך quantumקוונטי tunnelingמנהור.
163
544188
3698
והשמש הופכת מימן להליום
באמצעות מינהור קוונטי.
09:21
Back in the 70s and 80s, it was discoveredגילה
that quantumקוונטי tunnelingמנהור alsoגַם takes placeמקום
164
549464
5220
בשנות ה-70 ו-80, התגלה
שמינהור קוונטי מתרחש גם
09:26
insideבְּתוֹך livingחַי cellsתאים.
165
554708
1192
בתאים חיים.
09:28
Enzymesאנזימים, those workhorsesסוסי עבודה of life,
the catalystsזרזים of chemicalכִּימִי reactionsהתגובות --
166
556290
6266
אנזימים, אותם סוסי העבודה של החיים,
הקטליזטורים של תגובות כימיות --
09:34
enzymesאנזימים are biomoleculesביומולקולות that speedמְהִירוּת up
chemicalכִּימִי reactionsהתגובות in livingחַי cellsתאים,
167
562580
4166
אנזימים הם מולקולות ביולוגיות
המאיצות תגובות כימיות בתאים חיים
09:38
by manyרב, manyרב ordersהזמנות of magnitudeגוֹדֶל.
168
566770
1703
בהרבה סדרי-גודל.
09:40
And it's always been a mysteryמִסתוֹרִין
how they do this.
169
568497
2784
וזו תמיד היתה תעלומה
כיצד הם עושים זאת.
09:43
Well, it was discoveredגילה
170
571650
1189
ובכן, התגלה
09:44
that one of the tricksטריקים that enzymesאנזימים
have evolvedהתפתח to make use of,
171
572863
4852
שאחד התכסיסים שהאנזימים
התפתחו כדי לעשות בו שימוש,
09:49
is by transferringהעברה subatomicתת - אטומי particlesחלקיקים,
like electronsאלקטרונים and indeedאכן protonsפרוטונים,
172
577739
5228
הוא העברת חלקיקים תת-אטומיים
כמו אלקטרונים ופרוטונים,
09:54
from one partחֵלֶק of a moleculeמולקולה
to anotherאַחֵר viaבְּאֶמצָעוּת quantumקוונטי tunnelingמנהור.
173
582991
4661
מחלק אחד של מולקולה למישנהו
באמצעות מינהור קוונטי.
10:00
It's efficientיָעִיל, it's fastמָהִיר,
it can disappearלְהֵעָלֵם --
174
588333
2851
זה יעיל, זה מהיר, הוא יכול להיעלם --
10:03
a protonפּרוֹטוֹן can disappearלְהֵעָלֵם from one placeמקום,
and reappearיופיע שוב on the other.
175
591208
3111
פרוטון יכול להיעלם
ממקום אחד ולהופיע באחר.
10:06
Enzymesאנזימים help this take placeמקום.
176
594343
1629
האנזימים מסייעים לזה להתרחש.
10:08
This is researchמחקר that's been
carriedנשא out back in the 80s,
177
596548
2683
זה מחקר שנעשה כבר בשנות ה-80,
10:11
particularlyבִּמְיוּחָד by a groupקְבוּצָה
in Berkeleyברקלי, Judithיהודית Klinmanקלינמן.
178
599255
4037
במיוחד על-ידי קבוצה בברקלי,
של ג'ודית קלינמן.
10:15
Other groupsקבוצות in the UKבְּרִיטַנִיָה
have now alsoגַם confirmedמְאוּשָׁר
179
603316
2205
גם קבוצות אחרות בבריטניה אימתו
10:17
that enzymesאנזימים really do this.
180
605545
1411
שאנזימים אכן עושים זאת.
10:21
Researchמחקר carriedנשא out by my groupקְבוּצָה --
181
609048
2549
מחקר שנעשה על-ידי הקבוצה שלי --
10:23
so as I mentionedמוּזְכָּר,
I'm a nuclearגַרעִינִי physicistפִיסִיקַאִי,
182
611621
2434
כאמור, אני פיזיקאי גרעין,
10:26
but I've realizedהבין I've got these toolsכלים
of usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה
183
614079
3055
אבל הבנתי שיש לי הכלים
להשתמש במכניקה קוונטית
10:29
in atomicאָטוֹמִי nucleiגרעינים, and so can applyלהגיש מועמדות
those toolsכלים in other areasאזורי as well.
184
617158
5085
בגרעין האטום ולכן אוכל להשתמש
בהם גם בתחומים אחרים.
10:35
One questionשְׁאֵלָה we askedשאל
185
623404
1810
שאלה אחת ששאלנו היתה
10:37
is whetherהאם quantumקוונטי tunnelingמנהור
playsמחזות a roleתַפְקִיד in mutationsמוטציות in DNAדנ"א.
186
625238
4298
האם מינהור קוונטי ממלא
תפקיד במוטציות של DNA.
10:41
Again, this is not a newחָדָשׁ ideaרַעְיוֹן;
it goesהולך all the way back to the earlyמוקדם 60s.
187
629843
3660
שוב, זה לא רעיון חדש; הוא הולך
אחורה עד שנות ה-60 המוקדמות.
10:45
The two strandsגדילים of DNAדנ"א,
the double-helixהליקס כפול structureמִבְנֶה,
188
633527
2961
שני סלילי ה-DNA של
הסליל-הכפול, מוחזקים יחד
10:48
are heldמוּחזָק togetherיַחַד by rungsשלבים;
it's like a twistedמְפוּתָל ladderסוּלָם.
189
636512
2823
על-ידי תמיכות רוחביות;
זה כמו סולם מפותל.
10:51
And those rungsשלבים of the ladderסוּלָם
are hydrogenמֵימָן bondsקשרים --
190
639359
3507
ותמיכות אלו של הסולם הם קשרי מימן --
10:54
protonsפרוטונים, that actפעולה as the glueדֶבֶק
betweenבֵּין the two strandsגדילים.
191
642890
3790
פרוטונים הפועלים
כדבק בין שני הסלילים.
10:58
So if you zoomזום in, what they're doing
is holdingהַחזָקָה these largeגָדוֹל moleculesמולקולות --
192
646704
4750
כך שאם מתקרבים אליהם, רואים שהם
מחזיקים את המולקולות הגדולות --
11:03
nucleotidesנוקליאוטידים -- togetherיַחַד.
193
651478
1607
נוקלאוטידים -- ביחד.
11:06
Zoomזום in a bitbit more.
194
654130
1150
נתקרב עוד.
11:07
So, this a computerמַחשֵׁב simulationסימולציה.
195
655304
1916
זוהי הדמיית מחשב.
11:09
The two whiteלבן ballsכדורים
in the middleאֶמצַע are protonsפרוטונים,
196
657855
3542
שני הכדורים הלבנים במרכז הם פרוטונים,
11:13
and you can see that
it's a doubleלְהַכפִּיל hydrogenמֵימָן bondאגרת חוב.
197
661421
2299
וניתן לראות שזהו קשר דו-מימני.
11:15
One prefersמעדיף to sitלָשֶׁבֶת on one sideצַד;
the other, on the other sideצַד
198
663744
3314
אחד מעדיף להיות בצד אחד,
והאחר בצד השני
11:19
of the two strandsגדילים of the verticalאֲנָכִי linesקווים
going down, whichאיזה you can't see.
199
667082
4558
של שני הסלילים שממשיכים אנכית למטה,
דבר שלא ניתן לראות כאן.
11:24
It can happenלִקְרוֹת that
these two protonsפרוטונים can hopלִקְפּוֹץ over.
200
672410
3395
יכול לקרות מצב ששני
הפרוטונים הללו יקפצו.
11:27
Watch the two whiteלבן ballsכדורים.
201
675829
1436
תביטו בשני הכדורים הלבנים.
11:29
They can jumpקְפִיצָה over to the other sideצַד.
202
677748
1998
הם יכולים לנתר לצד השני.
11:32
If the two strandsגדילים of DNAדנ"א then separateנפרד,
leadingמוֹבִיל to the processתהליך of replicationשכפול,
203
680239
5646
אם אחר-כך שני הסלילים נפרדים,
דבר המוביל לתהליך שיכפול,
11:37
and the two protonsפרוטונים
are in the wrongלא בסדר positionsעמדות,
204
685909
3199
ושני הפרוטונים במיקום לא-נכון,
11:41
this can leadעוֹפֶרֶת to a mutationמוּטָצִיָה.
205
689132
1763
זה יכול להוביל למוטציה.
11:43
This has been knownידוע for halfחֲצִי a centuryמֵאָה.
206
691204
1872
זה ידוע כבר חצי מאה.
11:45
The questionשְׁאֵלָה is: How likelyסָבִיר
are they to do that,
207
693100
2343
השאלה היא מה הסיכוי שהם יעשו זאת,
11:47
and if they do, how do they do it?
208
695467
2378
ואם כן, כיצד הם עושים זאת?
11:49
Do they jumpקְפִיצָה acrossלְרוֹחָב,
like the ballכַּדוּר going over the wallקִיר?
209
697869
3019
האם הם קופצים לרוחב,
כמו הכדור שעובר מעל חומה?
11:52
Or can they quantum-tunnelמנהרה קוונטית acrossלְרוֹחָב,
even if they don't have enoughמספיק energyאֵנֶרְגִיָה?
210
700912
3502
או שהם עוברים באמצעות מינהור קוונטי,
גם אם אין להם מספיק אנרגיה?
11:57
Earlyמוקדם indicationsאינדיקציות suggestלְהַצִיעַ that
quantumקוונטי tunnelingמנהור can playלְשַׂחֵק a roleתַפְקִיד here.
211
705089
4252
סימנים מקדימים מרמזים שמינהור
קוונטי עשוי למלא כאן תפקיד.
12:01
We still don't know yetעדיין
how importantחָשׁוּב it is;
212
709365
2124
עדיין איננו יודעים עד כמה הוא קריטי;
12:03
this is still an openלִפְתוֹחַ questionשְׁאֵלָה.
213
711513
1792
זוהי עדיין שאלה פתוחה.
12:06
It's speculativeספֵּקוּלָטִיבִי,
214
714199
1150
זה עדיין השערתי,
12:07
but it's one of those questionsשאלות
that is so importantחָשׁוּב
215
715373
2643
אבל זו אחת מאותן
השאלות הכל-כך חשובות
12:10
that if quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה
playsמחזות a roleתַפְקִיד in mutationsמוטציות,
216
718040
2446
שאם אכן מכניקה קוונטית
ממלאת תפקיד במוטציות,
12:12
surelyלְלֹא סָפֵק this mustצריך have bigגָדוֹל implicationsהשלכות,
217
720510
2299
לבטח יהיו לזה השלכות גדולות
12:14
to understandמבין certainמסוים typesסוגים of mutationsמוטציות,
218
722833
2694
על הבנת סוגי מוטציות מסויימים,
12:17
possiblyיִתָכֵן even those that leadעוֹפֶרֶת
to turningחֲרִיטָה a cellתָא cancerousסַרטָנִי.
219
725551
3756
אולי אפילו כאלו הגורמות
לתא להפוך לסרטני.
12:22
Anotherאַחֵר exampleדוגמא of quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה
in biologyביולוגיה is quantumקוונטי coherenceלְכִידוּת,
220
730803
5299
דוגמא אחרת למכניקה קוונטית
בביולוגיה היא קוהרנטיות קוונטית,
12:28
in one of the mostרוב
importantחָשׁוּב processesתהליכים in biologyביולוגיה,
221
736126
2353
באחד מהתהליכים הכי חשובים בביולוגיה,
12:30
photosynthesisפוטוסינתזה: plantsצמחים
and bacteriaבַּקטֶרִיָה takingלְקִיחָה sunlightאוֹר שֶׁמֶשׁ,
222
738503
3941
פוטו-סינתזה: צמחים וחיידקים
קולטים אור-שמש,
12:34
and usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני that energyאֵנֶרְגִיָה to createלִיצוֹר biomassביומסה.
223
742468
2954
ומשתמשים באותה אנרגיה
ליצירת מסה ביולוגית.
12:38
Quantumקוונטית coherenceלְכִידוּת is the ideaרַעְיוֹן
of quantumקוונטי entitiesישויות multitaskingריבוי משימות.
224
746215
4152
קוהרנטיות קוונטית הוא רעיון של
ריבוי-משימות לישויות קוונטיות.
12:42
It's the quantumקוונטי skierגוֹלֵשׁ.
225
750912
1604
זה הגולש הקוונטי.
12:44
It's an objectלְהִתְנַגֵד that behavesמתנהג like a waveגַל,
226
752540
2952
זהו עצם שמתנהג כמו גל,
12:47
so that it doesn't just moveמהלך \ לזוז \ לעבור
in one directionכיוון or the other,
227
755516
2902
כך שהוא לא רק נע
בכיוון זה או אחר,
12:50
but can followלעקוב אחר multipleמְרוּבֶּה pathwaysנתיבים
at the sameאותו time.
228
758442
3320
אלא יכול לעבור במסלולים
רבים בו-זמנית.
12:54
Some yearsשנים agoלִפנֵי,
the worldעוֹלָם of scienceמַדָע was shockedמְזוּעזָע
229
762708
3916
לפני כמה שנים, העולם הוכה בהלם
12:58
when a paperעיתון was publishedיצא לאור
showingמראה experimentalנִסיוֹנִי evidenceעֵדוּת
230
766648
3584
כאשר פורסם מאמר שהציג ראיות מדעיות
13:02
that quantumקוונטי coherenceלְכִידוּת
takes placeמקום insideבְּתוֹך bacteriaבַּקטֶרִיָה,
231
770256
3776
שקוהרנטיות קוונטית מתרחשת בחיידקים,
13:06
carryingנְשִׂיאָה out photosynthesisפוטוסינתזה.
232
774056
1686
ומפעילה פוטו-סינתזה.
13:07
The ideaרַעְיוֹן is that the photonפוטון,
the particleחֶלְקִיק of lightאוֹר, the sunlightאוֹר שֶׁמֶשׁ,
233
775766
3064
הרעיון הוא שפוטון,
חלקיק האור, אור השמש,
13:10
the quantumקוונטי of lightאוֹר
capturedשנתפסו by a chlorophyllכלורופיל moleculeמולקולה,
234
778854
3344
קוונטת אור שנקלטת על-ידי
מולקולת כלורופיל,
13:14
is then deliveredנמסר to what's calledשקוראים לו
the reactionתְגוּבָה centerמֶרְכָּז,
235
782222
2591
משוגרת אל מה שנקרא מרכז התגובה,
13:16
where it can be turnedפנה into
chemicalכִּימִי energyאֵנֶרְגִיָה.
236
784837
2064
היכן שהוא יכול להפוך לאנרגיה כימית.
13:18
And in gettingמקבל there,
it doesn't just followלעקוב אחר one routeמַסלוּל;
237
786925
2648
ובדרכו לשם, הוא אינו
עובר רק במסלול אחד;
13:21
it followsהבא multipleמְרוּבֶּה pathwaysנתיבים at onceפַּעַם,
238
789597
2215
הוא עובר במסלולים רבים בו-זמנית,
13:23
to optimizeלייעל the mostרוב efficientיָעִיל way
of reachingהַגָעָה the reactionתְגוּבָה centerמֶרְכָּז
239
791836
4337
כדי להגיע בדרך בעלת היעילות
המירבית אל מרכז התגובה
13:28
withoutלְלֹא dissipatingפיזור as wasteמבזבז heatחוֹם.
240
796197
1721
מבלי לבזבז אנרגיה ביצירת חום.
13:31
Quantumקוונטית coherenceלְכִידוּת takingלְקִיחָה placeמקום
insideבְּתוֹך a livingחַי cellתָא.
241
799228
3309
קוהרנטיות קוונטית מתרחשת בתוך תא חי.
13:34
A remarkableראוי לציון ideaרַעְיוֹן,
242
802561
2120
רעיון בלתי רגיל,
13:36
and yetעדיין evidenceעֵדוּת is growingגָדֵל almostכִּמעַט weeklyשְׁבוּעִי,
with newחָדָשׁ papersניירות comingמגיע out,
243
804705
6235
ובכל זאת מצטברים ממצאים כמעט
בכל שבוע עם פרסום מאמרים חדשים,
13:42
confirmingהמאשר that this
does indeedאכן take placeמקום.
244
810964
2212
המאוששים שזה אכן מתרחש.
13:45
My thirdשְׁלִישִׁי and finalסופי exampleדוגמא
is the mostרוב beautifulיפה, wonderfulנִפלָא ideaרַעְיוֹן.
245
813555
4739
הדוגמא השלישית והאחרונה
שלי היא הרעיון היפה מכולן.
13:50
It's alsoגַם still very speculativeספֵּקוּלָטִיבִי,
but I have to shareלַחֲלוֹק it with you.
246
818318
4063
זה עדיין בגדר השערה,
אבל עליי לשתף אתכם בזה.
13:54
The Europeanאֵירוֹפִּי robinאָדוֹם הַחֲזֶה
migratesנודדת from Scandinaviaסקנדינביה
247
822405
4612
אדום-החזה (ציפור) האירופאי
נודד מסקנדינביה
13:59
down to the Mediterraneanיָם תִיכוֹנִי, everyכֹּל autumnסתָיו,
248
827041
2635
דרומה לים-התיכון בכל סתיו,
14:01
and like a lot of other
marineימי animalsבעלי חיים and even insectsחרקים,
249
829700
3373
וכמו הרבה בעלי-חיים ימיים
אחרים ואפילו חרקים,
14:05
they navigateנווט by sensingחישה
the Earth'sכדור הארץ magneticמַגנֶטִי fieldשדה.
250
833097
4300
הם מנווטים על-ידי קליטת
השדה המגנטי של הארץ.
14:10
Now, the Earth'sכדור הארץ magneticמַגנֶטִי fieldשדה
is very, very weakחלש;
251
838968
2427
אבל השדה המגנטי של הארץ
הוא מאוד, מאוד חלש;
14:13
it's 100 timesפִּי weakerחלש יותר
than a fridgeמְקָרֵר magnetמַגנֵט,
252
841419
2080
הוא חלש פי-100 ממגנט של מקרר,
14:15
and yetעדיין it affectsמשפיע the chemistryכִּימִיָה --
somehowאיכשהו -- withinבְּתוֹך a livingחַי organismאורגניזם.
253
843523
5601
ובכל זאת הוא משפיע על הכימיה --
איכשהו -- בתוך יצורים חיים.
14:21
That's not in doubtספק --
a Germanגֶרמָנִיָת coupleזוּג of ornithologistsאורטולוגים,
254
849932
3806
אין כאן ספק -- זוג צפרים גרמני,
14:25
Wolfgangוולפגנג and Roswithaרוזוויטה Wiltschkoוילטשקו,
in the 1970s, confirmedמְאוּשָׁר that indeedאכן,
255
853762
4260
וולפגנג ורוזוויטה וילטסשקו,
בשנות ה-70, הוכיחו שאכן
14:30
the robinאָדוֹם הַחֲזֶה does find its way by somehowאיכשהו
sensingחישה the Earth'sכדור הארץ magneticמַגנֶטִי fieldשדה,
256
858046
3977
אדום-החזה מוצא את דרכו עלי-ידי
קליטת השדה המגנטי של הארץ,
14:34
to give it directionalכִּוּוּנִי informationמֵידָע --
a built-inמובנית compassמצפן.
257
862047
3327
הנותן לו מידע על כיוון -
מין מצפן מובנה.
14:37
The puzzleחִידָה, the mysteryמִסתוֹרִין was:
How does it do it?
258
865398
2249
החידה, התעלומה היתה:
כיצד הוא עושה זאת?
14:40
Well, the only theoryתֵאוֹרִיָה in townהעיר --
259
868351
3030
התאוריה היחידה שקיימת --
14:43
we don't know if it's the correctנכון theoryתֵאוֹרִיָה,
but the only theoryתֵאוֹרִיָה in townהעיר --
260
871405
3436
אין אנו יודעים אם זו התאוריה הנכונה,
אבל התאוריה היחידה שקיימת
14:46
is that it does it viaבְּאֶמצָעוּת something
calledשקוראים לו quantumקוונטי entanglementהִסתַבְּכוּת.
261
874865
2984
היא שהוא עושה זאת באמצעות
מה שנקרא "שזירה קוונטית".
14:50
Insideבְּתוֹך the robin'sשל רובין retinaרִשׁתִית --
262
878567
2374
בתוך הרשתית של אדום-החזה --
14:52
I kidיֶלֶד you not -- insideבְּתוֹך the robin'sשל רובין retinaרִשׁתִית
is a proteinחֶלְבּוֹן calledשקוראים לו cryptochromeקריפטוכרום,
263
880965
4232
אני לא צוחק -- בתוך רשתית אדום-החזה
יש חלבון שנקרא cryptochrome,
14:57
whichאיזה is light-sensitiveרגיש לאור.
264
885221
1380
הרגיש לאור.
14:58
Withinבְּתוֹך cryptochromeקריפטוכרום, a pairזוג of electronsאלקטרונים
are quantum-entangledמסובכת קוונטית.
265
886625
3939
בתוך ה-cryptochrome יש זוג
אלקטרונים השזורים קוונטית.
15:02
Now, quantumקוונטי entanglementהִסתַבְּכוּת
is when two particlesחלקיקים are farרָחוֹק apartמלבד,
266
890588
3232
שזירה קוונטית זה כאשר שני חלקיקים
נמצאים רחוק זה מזה,
15:05
and yetעדיין somehowאיכשהו remainלְהִשָׁאֵר
in contactאיש קשר with eachכל אחד other.
267
893844
2834
ובכל זאת הם קשורים זה בזה.
15:08
Even Einsteinאיינשטיין hatedשָׂנוּא this ideaרַעְיוֹן;
268
896991
1446
אפילו איינשטיין שנא רעיון זה;
15:10
he calledשקוראים לו it "spookyמפחיד actionפעולה
at a distanceמֶרְחָק."
269
898461
2039
הוא קרא לזה "פעולת רפאים ממרחק".
15:12
(Laughterצחוק)
270
900524
1881
(צחוק)
15:14
So if Einsteinאיינשטיין doesn't like it,
then we can all be uncomfortableלא נוח with it.
271
902429
3443
אז אם איינשטיין לא אוהב את זה,
אז לכולנו מותר להרגיש לא נוח עם זה.
15:17
Two quantum-entangledמסובכת קוונטית electronsאלקטרונים
withinבְּתוֹך a singleיחיד moleculeמולקולה
272
905896
2853
שני אלקטרונים השזורים
קוונטית במולקולה אחת
15:20
danceלִרְקוֹד a delicateעָדִין danceלִרְקוֹד
273
908773
1471
רוקדים ריקוד עדין
15:22
that is very sensitiveרָגִישׁ
to the directionכיוון the birdציפור fliesזבובים
274
910268
2541
שמאוד רגיש לכיוון בו הציפור עפה
15:24
in the Earth'sכדור הארץ magneticמַגנֶטִי fieldשדה.
275
912833
1531
בתוך השדה המגנטי של הארץ.
15:26
We don't know if it's
the correctנכון explanationהֶסבֵּר,
276
914848
2610
איננו יודעים אם זהו ההסבר הנכון,
15:29
but wowוואו, wouldn'tלא it be excitingמְרַגֵשׁ
if quantumקוונטי mechanicsמֵכָנִיקָה helpsעוזר birdsציפורים navigateנווט?
277
917482
4544
אבל האם זה לא יהיה מרתק אם מכניקה
קוונטית מסייעת לציפורים לנווט?
15:35
Quantumקוונטית biologyביולוגיה is still in it infancyיַנקוּת.
278
923069
2721
ביולוגיה קוונטית נמצאת עדיים בחיתוליה.
15:37
It's still speculativeספֵּקוּלָטִיבִי.
279
925814
3484
היא עדיין בגדר השערה.
15:41
But I believe it's builtבנוי on solidמוצק scienceמַדָע.
280
929742
3849
אבל אני מאמין שהיא מושתתת על מדע מוצק.
15:45
I alsoגַם think that
in the comingמגיע decadeעָשׂוֹר or so,
281
933917
3809
אני גם חושב שבעשור הקרוב בערך,
15:49
we're going to startהַתחָלָה to see
that actuallyלמעשה, it pervadesפראיידס life --
282
937750
4841
נתחיל לראות זאת באופן מעשי,
היא ממלאת את החיים --
15:54
that life has evolvedהתפתח tricksטריקים
that utilizeלהפיק תועלת the quantumקוונטי worldעוֹלָם.
283
942615
4596
החיים פיתחו תכסיסים
שמנצלים את העולם הקוונטי.
16:00
Watch this spaceמֶרחָב.
284
948026
1428
שימו לב לתחום זה.
16:01
Thank you.
285
949478
1157
תודה לכם.
16:02
(Applauseתְשׁוּאוֹת)
286
950659
2202
(מחיאות כפיים)
Translated by Yubal Masalker
Reviewed by Ido Dekkers

▲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