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:
Readability: 4.9
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.
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
أود أن أطلعكم على مجال علمي ناشئ،
00:17
one that is still speculative
but hugely exciting,
but hugely exciting,
1
5742
3943
والذي مازال قيد التأمل
و لكنه مفعم بالإثارة،
و لكنه مفعم بالإثارة،
00:21
and certainly one
that's growing very rapidly.
that's growing very rapidly.
2
9709
2629
و بالتأكيد فهو ينمو بسرعة قصوى.
00:25
Quantum biology
asks a very simple question:
asks a very simple question:
3
13448
4048
يطرح علم أحياء الكم تساؤلاً بسيطاً:
00:29
Does quantum mechanics --
4
17520
1350
هل ميكانيكا الكم--
00:30
that weird and wonderful
and powerful theory
and powerful theory
5
18894
3302
بهذه الغرابة والدهشة وقوة النظرية
00:34
of the subatomic world
of atoms and molecules
of atoms and molecules
6
22220
2688
للعالم دون الذري للذرات والجزئيات
00:36
that underpins so much
of modern physics and chemistry --
of modern physics and chemistry --
7
24932
3488
والذي يدعم بقوة
الفيزياء الحديثة والكيمياء--
الفيزياء الحديثة والكيمياء--
00:40
also play a role inside the living cell?
8
28444
3412
و يلعب دوراً أيضاً داخل الخلية الحية؟
00:43
In other words: Are there processes,
mechanisms, phenomena
mechanisms, phenomena
9
31880
4079
بعبارة أخرى، هل توجد عمليات،
وآليات، وظواهر
وآليات، وظواهر
00:47
in living organisms
that can only be explained
that can only be explained
10
35983
3988
في الكائنات الحية والتي نستطيع تفسيرها
00:51
with a helping hand
from quantum mechanics?
from quantum mechanics?
11
39995
2743
بمساعدة ميكانيكا الكم؟
حالياً، علم أحياء الكم
ليس شيئا جديداً،
ليس شيئا جديداً،
00:55
Now, quantum biology isn't new;
12
43546
1637
00:57
it's been around since the early 1930s.
13
45207
2401
فهو موجود منذ بداية الثلاثينات.
00:59
But it's only in the last decade or so
that careful experiments --
that careful experiments --
14
47928
3715
لكن فقط خلال العقد الماضي أو يزيد
حين أظهرت التجارب الدقيقة--
حين أظهرت التجارب الدقيقة--
01:03
in biochemistry labs,
using spectroscopy --
using spectroscopy --
15
51667
3464
في مختبرات الكيمياء الحيوية
باستخدام التحليل الطيفي--
باستخدام التحليل الطيفي--
01:07
have shown very clear, firm evidence
that there are certain specific mechanisms
that there are certain specific mechanisms
16
55155
6863
أظهرت أدلة قاطعة
وبوضوح أن هناك آليات محددة
وبوضوح أن هناك آليات محددة
01:14
that require quantum mechanics
to explain them.
to explain them.
17
62042
2511
والتي تتطلب ميكانيكا الكم
لشرحها.
لشرحها.
01:17
Quantum biology brings together
quantum physicists, biochemists,
quantum physicists, biochemists,
18
65674
3329
علم أحياء الكم يجمع
علماء فيزياء الكم والكيمياء الحيوية،
علماء فيزياء الكم والكيمياء الحيوية،
01:21
molecular biologists --
it's a very interdisciplinary field.
it's a very interdisciplinary field.
19
69027
3641
وعلماء البيولوجيا الجزيئية
فهو مجال متعدد التخصصات للغاية.
فهو مجال متعدد التخصصات للغاية.
01:24
I come from quantum physics,
so I'm a nuclear physicist.
so I'm a nuclear physicist.
20
72692
3929
لقد درست فيزياء الكم،
لذلك فأنا عالم فيزياء نووية.
لذلك فأنا عالم فيزياء نووية.
01:28
I've spent more than three decades
21
76645
2265
لقد قضيت أكثر من ثلاثة عقود
01:30
trying to get my head
around quantum mechanics.
around quantum mechanics.
22
78934
2929
محاولاً فهم علم ميكانيكا الكم.
01:33
One of the founders
of quantum mechanics, Niels Bohr,
of quantum mechanics, Niels Bohr,
23
81887
2493
أحد مؤسسي
ميكانيكا الكم و هو نيلز بور،
ميكانيكا الكم و هو نيلز بور،
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
قال: "إذا لم تكن مأخوذاً بها،
فأنت لم تفهمها بعد".
فأنت لم تفهمها بعد".
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
لذلك أشعر بالسعادة نوعاً ما
لأنها ما زالت تثير دهشتي.
لأنها ما زالت تثير دهشتي.
01:43
That's a good thing.
26
91104
1745
و هو شيء رائع.
01:44
But it means I study the very
smallest structures in the universe --
smallest structures in the universe --
27
92873
6885
ولكنه يعني أن أدرس
أصغرالمكونات في الكون--
أصغرالمكونات في الكون--
01:51
the building blocks of reality.
28
99782
2075
أي لبنات بناء الواقع.
01:53
If we think about the scale of size,
29
101881
3215
إذا فكرنا بقياس الحجم،
01:57
start with an everyday object
like the tennis ball,
like the tennis ball,
30
105120
2952
بدءً بالأشياء اليومية مثل كرة التنس،
02:00
and just go down orders
of magnitude in size --
of magnitude in size --
31
108096
2901
و نزولاً بالترتيب إلى الأقل حجماً--
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
من فتحة الإبرة، إلى الخلية، وصولاً
إلى البكتيريا، وإلى الإنزيم--
إلى البكتيريا، وإلى الإنزيم--
02:08
you eventually reach the nano-world.
33
116242
1729
سنصل بالنهاية إلى عالم النانو.
02:09
Now, nanotechnology may be
a term you've heard of.
a term you've heard of.
34
117995
2495
الآن، قد يكون مصطلح النانو
مألوفاً بالنسبة لكم.
مألوفاً بالنسبة لكم.
02:12
A nanometer is a billionth of a meter.
35
120841
2853
النانومتر هو جزء من المليار من المتر.
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
مجال اختصاصي هي نواة الذرة،
وهي النقطة متناهية الصغر داخل الذرة.
وهي النقطة متناهية الصغر داخل الذرة.
02:20
It's even smaller in scale.
37
128954
1932
حتى أنها أصغر من حيث الحجم.
02:22
This is the domain of quantum mechanics,
38
130910
1918
هذا هو مجال ميكانيكا الكم،
02:24
and physicists and chemists
have had a long time
have had a long time
39
132852
2516
و لقد أمضى الفيزيائيون
و الكيمائيون وقتاً طويلاً
و الكيمائيون وقتاً طويلاً
02:27
to try and get used to it.
40
135392
1301
لمحاولة الاعتياد على ذلك.
02:29
Biologists, on the other hand,
have got off lightly, in my view.
have got off lightly, in my view.
41
137248
4457
من جهة أخرى
فلقد ترجل علماء الأحياء، برأيي.
فلقد ترجل علماء الأحياء، برأيي.
02:34
They are very happy with their
balls-and-sticks models of molecules.
balls-and-sticks models of molecules.
42
142071
4331
هم سعداء جداً بكراتهم و عصيهم
كنماذج من الجزيئات.
كنماذج من الجزيئات.
02:38
(Laughter)
43
146426
1082
(ضحك)
02:39
The balls are the atoms, the sticks
are the bonds between the atoms.
are the bonds between the atoms.
44
147532
3198
الكرات هي الذرات، أما العصي
فتمثل الروابط بين الذرات،
فتمثل الروابط بين الذرات،
02:42
And when they can't build them
physically in the lab,
physically in the lab,
45
150754
2494
و عندما لا يستطيعون بناءها
فيزيائياً في المختبر،
فيزيائياً في المختبر،
02:45
nowadays, they have
very powerful computers
very powerful computers
46
153272
2392
فهم في الوقت الحاضر لديهم
أجهزة كمبيوتر فعالة جداً
أجهزة كمبيوتر فعالة جداً
02:47
that will simulate a huge molecule.
47
155688
1967
و التي باستطاعتها محاكاة جزيء ضخم.
02:49
This is a protein made up
of 100,000 atoms.
of 100,000 atoms.
48
157679
3664
هذا بروتين يتكون من 100,000 ذرة.
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
إنه حقاً لا يتطلب الكثير للشرح
على غرار ميكانيكا الكم.
على غرار ميكانيكا الكم.
02:59
Quantum mechanics
was developed in the 1920s.
was developed in the 1920s.
50
167695
2889
تم تطوير ميكانيكا الكم
في العشرينيات.
في العشرينيات.
03:02
It is a set of beautiful and powerful
mathematical rules and ideas
mathematical rules and ideas
51
170965
6880
وهي عبارة عن مجموعة رائعة وفعالة
من القواعد الرياضية والأفكار
من القواعد الرياضية والأفكار
03:09
that explain the world of the very small.
52
177869
2608
والتي تشرح العالم متناهي الصغر.
03:12
And it's a world that's very different
from our everyday world,
from our everyday world,
53
180501
3372
وهو عالم يختلف كلياً
عن عالمنا اليومي،
عن عالمنا اليومي،
03:15
made up of trillions of atoms.
54
183897
1519
مصنوع من تريليونات الذرات.
03:17
It's a world built
on probability and chance.
on probability and chance.
55
185440
3557
إنه عالم مبني
على الاحتمالية والحظ.
على الاحتمالية والحظ.
03:21
It's a fuzzy world.
56
189818
1302
إنه عالم غامض.
03:23
It's a world of phantoms,
57
191144
1730
عالم من الخيالات،
03:24
where particles can also behave
like spread-out waves.
like spread-out waves.
58
192898
3348
حيث يتسنى للجزيئات أيضاً
التصرف مثل الموجات المنتشرة.
التصرف مثل الموجات المنتشرة.
03:30
If we imagine quantum mechanics
or quantum physics, then,
or quantum physics, then,
59
198157
2862
إذا تخيلنا ميكانيكا الكم
أو فيزياء الكم، فإنه
أو فيزياء الكم، فإنه
03:33
as the fundamental
foundation of reality itself,
foundation of reality itself,
60
201043
5214
كأساس أولي
من الواقع نفسه،
من الواقع نفسه،
03:38
then it's not surprising that we say
61
206281
1730
فإذن ليس من المستغرب أن نقول
03:40
quantum physics underpins
organic chemistry.
organic chemistry.
62
208035
2420
أن فيزياء الكم تدعم
الكيمياء العضوية.
الكيمياء العضوية.
03:42
After all, it gives us
the rules that tell us
the rules that tell us
63
210479
2120
الأهم من ذلك أنها تعطينا
القواعد التي تخبرنا
القواعد التي تخبرنا
03:44
how the atoms fit together
to make organic molecules.
to make organic molecules.
64
212623
2641
كيف تتناسب الذرات معاً
لصنع الجزيئات العضوية.
لصنع الجزيئات العضوية.
03:47
Organic chemistry,
scaled up in complexity,
scaled up in complexity,
65
215288
3239
وسَّعت الكيمياء العضوية نطاقها في التعقيد،
03:50
gives us molecular biology,
which of course leads to life itself.
which of course leads to life itself.
66
218551
3322
حيث تمدنا بالبيولوجيا الجزيئية
والتي بالتأكيد تقود إلى الحياة نفسها.
والتي بالتأكيد تقود إلى الحياة نفسها.
03:54
So in a way, it's sort of not surprising.
67
222174
1977
إذا بشكل ما، فإن الأمر ليس مستغرباً جداً.
03:56
It's almost trivial.
68
224175
1214
بل هو عادي جداً في الواقع.
03:57
You say, "Well, of course life ultimately
must depend of quantum mechanics."
must depend of quantum mechanics."
69
225413
4220
قد تقول: "حسناً، لابد للحياة أن
تعتمد كلياً على ميكانيكا الكم."
تعتمد كلياً على ميكانيكا الكم."
04:02
But so does everything else.
70
230141
2390
و كذلك كل الأِشياء الأخرى.
04:04
So does all inanimate matter,
made up of trillions of atoms.
made up of trillions of atoms.
71
232555
3615
كل مادة غير حية،
تتكون من تريليونات الذرات.
تتكون من تريليونات الذرات.
04:08
Ultimately, there's a quantum level
72
236501
4878
هناك مستوى كمي في نهاية المطاف
04:13
where we have to delve into
this weirdness.
this weirdness.
73
241403
2183
حيث يتوجب علينا أن نتعمق
في هذه الغرابة.
في هذه الغرابة.
04:15
But in everyday life,
we can forget about it.
we can forget about it.
74
243610
2416
ولكن في الحياة اليومية
يمكننا نسيانها.
يمكننا نسيانها.
04:18
Because once you put together
trillions of atoms,
trillions of atoms,
75
246404
3199
لأنه بمجرد أن تضع
تريليونات الذرات معاً،
تريليونات الذرات معاً،
04:21
that quantum weirdness
just dissolves away.
just dissolves away.
76
249627
2615
فإن دهشة الكم تتلاشى تماماً.
04:27
Quantum biology isn't about this.
77
255288
2569
علم أحياء الكم لا يدور حول هذا الموضوع.
04:29
Quantum biology isn't this obvious.
78
257881
2556
وهو ليس بهذا الوضوح.
04:32
Of course quantum mechanics
underpins life at some molecular level.
underpins life at some molecular level.
79
260461
4229
ميكانيكا الكم بالطبع
تدعم الحياة في بعض مستويات الجزيء.
تدعم الحياة في بعض مستويات الجزيء.
04:37
Quantum biology is about looking
for the non-trivial --
for the non-trivial --
80
265254
6004
علم أحياء الكم يبحث عن المهم--
04:43
the counterintuitive ideas
in quantum mechanics --
in quantum mechanics --
81
271282
4476
الأفكار الحدسية في ميكانيكا الكم--
04:47
and to see if they do, indeed,
play an important role
play an important role
82
275782
3015
ومعرفة ما إذا كانت، فعلاً، تلعب
دوراً هاماً
دوراً هاماً
04:50
in describing the processes of life.
83
278821
2452
في وصف عمليات الحياة.
04:54
Here is my perfect example
of the counterintuitiveness
of the counterintuitiveness
84
282653
5220
و هنا مثالي الممتاز لحدسية
04:59
of the quantum world.
85
287897
1446
لعالم الكم.
05:01
This is the quantum skier.
86
289367
1251
هذا هو متزحلق الكم.
05:02
He seems to be intact,
he seems to be perfectly healthy,
he seems to be perfectly healthy,
87
290642
2640
يبدو سليماً،
و يبدو أنه في صحة جيدة تماماً،
و يبدو أنه في صحة جيدة تماماً،
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
و يبدو أنه قد نما على
جانبي تلك الشجرة في نفس الوقت.
جانبي تلك الشجرة في نفس الوقت.
05:09
Well, if you saw tracks like that
89
297457
1663
حسنا، إذا رأيت مسارات من هذا القبيل
05:11
you'd guess it was some
sort of stunt, of course.
sort of stunt, of course.
90
299144
2309
فستعتقد بالطبع، أنها نوع من معيقات النمو.
05:13
But in the quantum world,
this happens all the time.
this happens all the time.
91
301477
2591
ولكن في عالم الكم
هذا شيئ مألوف جداً.
هذا شيئ مألوف جداً.
يمكن للجسيمات أن تقوم بمهام متعددة،
حيث يمكنها أن تتواجد في مكانين في آن واحد.
حيث يمكنها أن تتواجد في مكانين في آن واحد.
05:16
Particles can multitask,
they can be in two places at once.
they can be in two places at once.
92
304864
3026
05:19
They can do more than one thing
at the same time.
at the same time.
93
307914
2328
و بمقدورها أن تفعل أكثر من شيء واحد
في الوقت ذاته.
في الوقت ذاته.
05:22
Particles can behave
like spread-out waves.
like spread-out waves.
94
310266
2643
يمكن للجسيمات أن تتصرف
مثل الموجات المنتشرة.
مثل الموجات المنتشرة.
05:25
It's almost like magic.
95
313298
1599
إنها في الأغلب كالسحر.
05:27
Physicists and chemists have had
nearly a century
nearly a century
96
315538
2749
لقد أمضى علماء الفيزياء والكيمياء
ما يقرب من قرن من الزمان
ما يقرب من قرن من الزمان
05:30
of trying to get used to this weirdness.
97
318311
2646
محاولين الإعتياد على هذه الغرابة.
05:33
I don't blame the biologists
98
321445
1350
أنا لا ألوم علماء الأحياء
05:34
for not having to or wanting
to learn quantum mechanics.
to learn quantum mechanics.
99
322819
2635
على عدم تعلمهم أو عدم
رغبتهم تعلم ميكانيكا الكم.
رغبتهم تعلم ميكانيكا الكم.
05:37
You see, this weirdness is very delicate;
100
325478
3198
فكما ترون، هذه الغرابة بالغة الرقة
05:40
and we physicists work very hard
to maintain it in our labs.
to maintain it in our labs.
101
328700
4450
و نحن علماء الفيزياء
نسعى جاهدين للحفاظ عليها في مختبراتنا.
نسعى جاهدين للحفاظ عليها في مختبراتنا.
05:45
We cool our system down
to near absolute zero,
to near absolute zero,
102
333174
4204
نقوم بخفض حرارة النظام إلى الصفر المطلق،
05:49
we carry out our experiments in vacuums,
103
337402
1945
ونجري تجاربنا في الفراغات،
05:51
we try and isolate it
from any external disturbance.
from any external disturbance.
104
339371
3527
ونحاول عزلها
عن أي اضطراب خارجي.
عن أي اضطراب خارجي.
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
وذلك يختلف تماماً عن الدفء،
والفوضى، والبيئة الصاخبة للخلية الحية.
والفوضى، والبيئة الصاخبة للخلية الحية.
06:01
Biology itself, if you think of
molecular biology,
molecular biology,
106
349960
2787
علم الأحياء بذاته، إذا ما كنت تفكر
بعلم الأحياء الجزيئي،
بعلم الأحياء الجزيئي،
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
يبدو أنها أبلت بلاءً حسناً
في وصف كل عمليات الحياة
في وصف كل عمليات الحياة
06:08
in terms of chemistry --
chemical reactions.
chemical reactions.
108
356252
2486
في ما يتعلق بالكيمياء--
التفاعلات الكيميائية،
التفاعلات الكيميائية،
06:10
And these are reductionist,
deterministic chemical reactions,
deterministic chemical reactions,
109
358762
4850
وهي الإختزالية،
التفاعلات الكيميائية القطعية،
التفاعلات الكيميائية القطعية،
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
توضح أن الحياة أساساً مبنية من نفس
المواد مثل أي شيئ آخر،
المواد مثل أي شيئ آخر،
06:20
and if we can forget about quantum
mechanics in the macro world,
mechanics in the macro world,
111
368774
3060
وإذا كان بإمكاننا أن نغض الطرف
عن ميكانيكا الكم في العالم الكلي،
عن ميكانيكا الكم في العالم الكلي،
06:23
then we should be able to forget
about it in biology, as well.
about it in biology, as well.
112
371858
3246
إذاً يتوجب علينا أن نغض
الطرف بالنسبة لعلم الأحياء أيضاً.
الطرف بالنسبة لعلم الأحياء أيضاً.
06:27
Well, one man begged
to differ with this idea.
to differ with this idea.
113
375706
3364
حسناً، رجل واحد
رأى أن يختلف مع هذه الفكرة.
رأى أن يختلف مع هذه الفكرة.
06:32
Erwin Schrödinger,
of Schrödinger's Cat fame,
of Schrödinger's Cat fame,
114
380062
3469
إروين شرودنغر،
صاحب شهرة قط شرودنغر،
صاحب شهرة قط شرودنغر،
06:35
was an Austrian physicist.
115
383555
1317
و هو فيزيائي نمساوي.
06:36
He was one of the founders
of quantum mechanics in the 1920s.
of quantum mechanics in the 1920s.
116
384896
3183
يعتبر أحد مؤسسي
فيزياء الكم في العشرينيات.
فيزياء الكم في العشرينيات.
06:40
In 1944, he wrote a book
called "What is Life?"
called "What is Life?"
117
388663
2707
كتب في عام 1944
كتاباً أسماه "ما هي الحياة؟"
كتاباً أسماه "ما هي الحياة؟"
06:43
It was tremendously influential.
118
391839
1731
و فد كان مؤثراً بشكل عظيم.
06:45
It influenced Francis Crick
and James Watson,
and James Watson,
119
393594
2881
لقد أثَّر على فرانسيس كريك وجيميس واتسون،
06:48
the discoverers of the double-helix
structure of DNA.
structure of DNA.
120
396499
2523
و اللذين اكتشفا بنية
الحمض النووي ذو الحلزون المزدوج.
الحمض النووي ذو الحلزون المزدوج.
06:51
To paraphrase a description
in the book, he says:
in the book, he says:
121
399343
3668
ليعيد صياغة الوصف في كتابه قائلاً:
06:55
At the molecular level,
living organisms have a certain order,
living organisms have a certain order,
122
403035
5786
عند المستوى الجزيئي، تتمتع
الكائنات الحية ببعض النظام،
الكائنات الحية ببعض النظام،
07:00
a structure to them that's very different
123
408845
3232
حيث يختلف تركيبها
07:04
from the random thermodynamic jostling
of atoms and molecules
of atoms and molecules
124
412101
4736
عن التدافع الحراري
العشوائي للذرات و الجزيئات
العشوائي للذرات و الجزيئات
07:08
in inanimate matter
of the same complexity.
of the same complexity.
125
416861
3706
مقارنة بالجمادات غند نفس درجة التعقيد.
07:13
In fact, living matter seems to behave
in this order, in a structure,
in this order, in a structure,
126
421504
5014
في الحقيقة، الكائنات الحية تميل إلى
التصرف حسب هذا الترتيب وهذه البنية
التصرف حسب هذا الترتيب وهذه البنية
07:18
just like inanimate matter
cooled down to near absolute zero,
cooled down to near absolute zero,
127
426542
3834
حيث تبرد إلى ما يقارب الصفر
المطلق تماماَ كما يحدث مع الجمادات،
المطلق تماماَ كما يحدث مع الجمادات،
07:22
where quantum effects
play a very important role.
play a very important role.
128
430400
3033
حيث تلعب تأثيرات
الكم دوراً مهماً جداً.
الكم دوراً مهماً جداً.
07:26
There's something special
about the structure -- the order --
about the structure -- the order --
129
434280
4160
يوجد شيئ مميز يتعلق بالبنية، وهو الترتيب
07:30
inside a living cell.
130
438464
1560
داخل الخلية الحية.
07:32
So, Schrödinger speculated that maybe
quantum mechanics plays a role in life.
quantum mechanics plays a role in life.
131
440048
5293
لذلك، تكهن شرودنغر أن ميكانيكا
الكم لربما تلعب دوراً في الحياة.
الكم لربما تلعب دوراً في الحياة.
07:38
It's a very speculative,
far-reaching idea,
far-reaching idea,
132
446096
3425
إنها فكرة متضاربة وبعيدة المنال،
07:41
and it didn't really go very far.
133
449545
2873
ولم ينجح الأمر بشكل كبير.
07:45
But as I mentioned at the start,
134
453536
1533
ولكن وكما ذكرت في البداية،
07:47
in the last 10 years, there have been
experiments emerging,
experiments emerging,
135
455093
2799
خلال السنين العشر الماضية، ظهرت تجارب
07:49
showing where some of these
certain phenomena in biology
certain phenomena in biology
136
457916
4055
توضح أين هذه الظواهر في علم الأحياء
07:53
do seem to require quantum mechanics.
137
461995
1763
تتطلب ميكانيكا الكم.
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
أود أن أشارككم بعض من هذه التجارب المثيرة.
08:00
This is one of the best-known
phenomena in the quantum world,
phenomena in the quantum world,
139
468215
3707
هذه واحدة من أشهر
الظواهر في عالم الكم،
الظواهر في عالم الكم،
08:03
quantum tunneling.
140
471946
1701
وهي نفق الكم.
08:05
The box on the left shows
the wavelike, spread-out distribution
the wavelike, spread-out distribution
141
473671
4389
الصندوق إلى اليسار يظهر
التوزيع الإنتشاري الشبيه بالموجة
التوزيع الإنتشاري الشبيه بالموجة
08:10
of a quantum entity --
a particle, like an electron,
a particle, like an electron,
142
478084
2761
للكيان الكمي. جسيم شبيه بالإلكترون،
08:12
which is not a little ball
bouncing off a wall.
bouncing off a wall.
143
480869
3637
حيث هي ليست بكرة صغيرة ترتد عن الجدار.
08:16
It's a wave that has a certain probability
of being able to permeate
of being able to permeate
144
484530
4739
إنما موجة ذو قابلية محددة للتغلغل
08:21
through a solid wall, like a phantom
leaping through to the other side.
leaping through to the other side.
145
489293
3406
خلال جدار صلب، مثل الطيف
الذي يعبرإلى الجانب الآخر.
الذي يعبرإلى الجانب الآخر.
08:24
You can see a faint smudge of light
in the right-hand box.
in the right-hand box.
146
492723
4098
يمكنكم أن تروا لطخة ضوء
خافت في الصندوق إلى اليمين.
خافت في الصندوق إلى اليمين.
08:29
Quantum tunneling suggests that a particle
can hit an impenetrable barrier,
can hit an impenetrable barrier,
147
497773
4612
يشير نفق الكم إلى أن الجسيم
يمكن أن يصطدم بحاجز منيع،
يمكن أن يصطدم بحاجز منيع،
08:34
and yet somehow, as though by magic,
148
502409
2460
وبشكل أقرب إلى السحر،
08:36
disappear from one side
and reappear on the other.
and reappear on the other.
149
504893
2444
يختفي من جانب
ويعاود الظهور من الجانب الآخر.
ويعاود الظهور من الجانب الآخر.
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
أجمل طريقة لشرج ذلك
هي أنه إذا أردت إلقاء كرة عبر الحائط،
هي أنه إذا أردت إلقاء كرة عبر الحائط،
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
لابد أن تزودها
بالطاقة الكافية لكي تعبر فوق الجدار.
بالطاقة الكافية لكي تعبر فوق الجدار.
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
بالنسبة لعالم الكم،
فأنت لست بحاجة لجعلها تعبر الجدار،
فأنت لست بحاجة لجعلها تعبر الجدار،
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
بل يمكنك رميها تجاه الجدار
وبوجود قابلية غير صفرية محددة
وبوجود قابلية غير صفرية محددة
08:54
that it'll disappear on your side,
and reappear on the other.
and reappear on the other.
154
522047
3323
ستختفي من ناحيتك وتعاود
الظهور من الجانب الآخر.
الظهور من الجانب الآخر.
08:57
This isn't speculation, by the way.
155
525394
1678
ليس هذا تخميناً بالمناسبة.
08:59
We're happy -- well, "happy"
is not the right word --
is not the right word --
156
527096
3396
نحن سعيدون، في الحقيقة "سعيد"
ليست بالكلمة المناسبة
ليست بالكلمة المناسبة
09:02
(Laughter)
157
530516
2045
(ضحك)
09:04
we are familiar with this.
158
532585
1618
نحن معتادون على هذا.
09:06
(Laughter)
159
534227
2745
(ضحك)
09:08
Quantum tunneling
takes place all the time;
takes place all the time;
160
536996
2294
نفق الكم يحدث على طول الوقت:
09:11
in fact, it's the reason our Sun shines.
161
539314
2667
في الحقيقة، هو السبب في أن الشمس تشرق.
09:14
The particles fuse together,
162
542655
1509
تلتحم الجسيمات مع بعضها البعض،
09:16
and the Sun turns hydrogen
into helium through quantum tunneling.
into helium through quantum tunneling.
163
544188
3698
ثم تحول الشمس الهيدروجين إلى
هيليوم عن طريق نفق الكم.
هيليوم عن طريق نفق الكم.
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
بالعودة إلى السبعينيات والثمانينات،
اكتُشِفَ أن نفق الكم يحدث أيضاً
اكتُشِفَ أن نفق الكم يحدث أيضاً
09:26
inside living cells.
165
554708
1192
داخل الخلايا الحية.
09:28
Enzymes, those workhorses of life,
the catalysts of chemical reactions --
the catalysts of chemical reactions --
166
556290
6266
الإنزيمات، وهم عمال الحياة،
ومحفزات التفاعلات الكيميائية
ومحفزات التفاعلات الكيميائية
09:34
enzymes are biomolecules that speed up
chemical reactions in living cells,
chemical reactions in living cells,
167
562580
4166
هي جزيئات حيوية تسرع
التفاعلات الكيميائية داخل الخلايا الحية،
التفاعلات الكيميائية داخل الخلايا الحية،
09:38
by many, many orders of magnitude.
168
566770
1703
عن طريق العديد
والعديد من أوامر الحجم.
والعديد من أوامر الحجم.
09:40
And it's always been a mystery
how they do this.
how they do this.
169
568497
2784
ولطالما كانت طريقة فعل هذا سراً.
09:43
Well, it was discovered
170
571650
1189
حسناً، تم اكتشاف ذلك السر
09:44
that one of the tricks that enzymes
have evolved to make use of,
have evolved to make use of,
171
572863
4852
تلك واحدة من الخدع
التي طورها الإنزيم لكي يستفيد منها،
التي طورها الإنزيم لكي يستفيد منها،
09:49
is by transferring subatomic particles,
like electrons and indeed protons,
like electrons and indeed protons,
172
577739
5228
وذلك عن طريق تحويل الجسيمات
دون الذرية مثل الإلكترونات والبروتونات
دون الذرية مثل الإلكترونات والبروتونات
09:54
from one part of a molecule
to another via quantum tunneling.
to another via quantum tunneling.
173
582991
4661
من أحد أطراف الجزيء إلى آخر عبر نفق الكم.
10:00
It's efficient, it's fast,
it can disappear --
it can disappear --
174
588333
2851
إنه كافِِ وسريع وبمقدوره الاختفاء
10:03
a proton can disappear from one place,
and reappear on the other.
and reappear on the other.
175
591208
3111
بمقدور البروتون الإختفاء من مكان
ما ومعاودة الظهور في مكان آخر.
ما ومعاودة الظهور في مكان آخر.
10:06
Enzymes help this take place.
176
594343
1629
حيث يساعد الإنزيم على حدوث ذلك.
10:08
This is research that's been
carried out back in the 80s,
carried out back in the 80s,
177
596548
2683
هذا بحث تم إجراؤه في الثمانينات،
10:11
particularly by a group
in Berkeley, Judith Klinman.
in Berkeley, Judith Klinman.
178
599255
4037
بالتحديد بواسطة فريق من
مدينة بيركيلي. جوديث كلينمان.
مدينة بيركيلي. جوديث كلينمان.
10:15
Other groups in the UK
have now also confirmed
have now also confirmed
179
603316
2205
أكدت فرق أخرى من المملكة المتحدة
10:17
that enzymes really do this.
180
605545
1411
أن الإنزيم يفعل ذلك حقاً.
10:21
Research carried out by my group --
181
609048
2549
أجري البحث عن طريق فريقي البحثي...
10:23
so as I mentioned,
I'm a nuclear physicist,
I'm a nuclear physicist,
182
611621
2434
فكما ذكرت، أنا فيزيائي نووي،
10:26
but I've realized I've got these tools
of using quantum mechanics
of using quantum mechanics
183
614079
3055
ولكني لاحظت أني أمتلك أدوات مثل
استخدام ميكانيكا الكم
استخدام ميكانيكا الكم
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
في الأنوية الذرية، وكذلك استخدام
هذه الأدوات في مناطق أخرى.
هذه الأدوات في مناطق أخرى.
10:35
One question we asked
185
623404
1810
لدينا تساؤل
10:37
is whether quantum tunneling
plays a role in mutations in DNA.
plays a role in mutations in DNA.
186
625238
4298
وهو عمّا إذا ما كان نفق الكم
يلعب دوراً في تغيرات الحمض النووي.
يلعب دوراً في تغيرات الحمض النووي.
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
مجدداً، هذه ليست فكرة جديدة،
بل هي تعود إلى بواكير الستينيات.
بل هي تعود إلى بواكير الستينيات.
10:45
The two strands of DNA,
the double-helix structure,
the double-helix structure,
188
633527
2961
طوقي الحمض النووي،
وبنية الحلزون المزدوج،
وبنية الحلزون المزدوج،
10:48
are held together by rungs;
it's like a twisted ladder.
it's like a twisted ladder.
189
636512
2823
يتم ربطهما معاً عن طريق درجات،
هي مثل السلم اللولبي
هي مثل السلم اللولبي
10:51
And those rungs of the ladder
are hydrogen bonds --
are hydrogen bonds --
190
639359
3507
ودرجات السلم هذه تمثل روابط الهيدروجين
10:54
protons, that act as the glue
between the two strands.
between the two strands.
191
642890
3790
تعمل البروتونات مثل
الغراء فيما بين الطوقين.
الغراء فيما بين الطوقين.
10:58
So if you zoom in, what they're doing
is holding these large molecules --
is holding these large molecules --
192
646704
4750
لذا، إذا ما كبرت الصورة، ستجد أن
مهمتهما هي الإمساك بهذه الجزيئات الضخمة
مهمتهما هي الإمساك بهذه الجزيئات الضخمة
11:03
nucleotides -- together.
193
651478
1607
النيوكليوتيدات معاً.
11:06
Zoom in a bit more.
194
654130
1150
كبر الصورة أكثر.
11:07
So, this a computer simulation.
195
655304
1916
هذه محاكاة عن طريق جهاز الحاسوب.
11:09
The two white balls
in the middle are protons,
in the middle are protons,
196
657855
3542
الكرتين البيضاويتين في
المنتصف هما عبارة عن بروتون،
المنتصف هما عبارة عن بروتون،
11:13
and you can see that
it's a double hydrogen bond.
it's a double hydrogen bond.
197
661421
2299
وتلاحظون
أنها رابطة هايدروجين مزدوجة.
أنها رابطة هايدروجين مزدوجة.
11:15
One prefers to sit on one side;
the other, on the other side
the other, on the other side
198
663744
3314
أحدهما يفضل البقاء في جانب،
والآخر على الجانب المقابل
والآخر على الجانب المقابل
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
للطوقين للخطوط الأفقية المتجهة للأسفل،
والتي ليس بمقدوركم رؤيتها.
والتي ليس بمقدوركم رؤيتها.
11:24
It can happen that
these two protons can hop over.
these two protons can hop over.
200
672410
3395
قد يحدث أن يقفز هذين البروتونين.
11:27
Watch the two white balls.
201
675829
1436
انظروا إلى الكرتين البيضاويتين.
11:29
They can jump over to the other side.
202
677748
1998
بمقدورهما القفز إلى الجانب الآخر.
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
في حال انفصال طوقي الحمض النووي،
مسبباً ذلك عملية التكرار،
مسبباً ذلك عملية التكرار،
11:37
and the two protons
are in the wrong positions,
are in the wrong positions,
204
685909
3199
ووجود كلا البروتينين في وضعية خاطئة،
11:41
this can lead to a mutation.
205
689132
1763
قد يقود هذا إلى حالة من التغيّر الإحيائي.
11:43
This has been known for half a century.
206
691204
1872
وهذا أمر معروف منذ نصف قرن.
11:45
The question is: How likely
are they to do that,
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 jump across,
like the ball going over the wall?
like the ball going over the wall?
209
697869
3019
هل عبرت من خلاله،
مثل الكرة تعبرفوق الحائط؟
مثل الكرة تعبرفوق الحائط؟
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
أو عن طريق عبور نفق الكم، حتى
وإن لم تتمتع بالطاقة الكافية؟
وإن لم تتمتع بالطاقة الكافية؟
11:57
Early indications suggest that
quantum tunneling can play a role here.
quantum tunneling can play a role here.
211
705089
4252
الدلائل الأولية تشير إلى أن نفق الكم
قد يلعب دوراً في هذا الأمر.
قد يلعب دوراً في هذا الأمر.
12:01
We still don't know yet
how important it is;
how important it is;
212
709365
2124
وحتى الآن لا ندرك مدى أهمية الأمر:
12:03
this is still an open question.
213
711513
1792
مازال هذا سؤالاً مفتوحاً.
12:06
It's speculative,
214
714199
1150
إنه مدعاة للتأمل،
12:07
but it's one of those questions
that is so important
that is so important
215
715373
2643
ولكنه أحد تلك الأسئلة المهمة جداً
12:10
that if quantum mechanics
plays a role in mutations,
plays a role in mutations,
216
718040
2446
عما إذا كانت ميكانيكا الكم
تلعب دوراً في التغيرات الإحيائية،
تلعب دوراً في التغيرات الإحيائية،
12:12
surely this must have big implications,
217
720510
2299
بالتأكيد لابد أن لهذا آثاراً كبيرة،
12:14
to understand certain types of mutations,
218
722833
2694
من أجل فهم أنواع محددة من التغيرات،
12:17
possibly even those that lead
to turning a cell cancerous.
to turning a cell cancerous.
219
725551
3756
حتى تلك التي تقود إلى
تحول الخلية إلى خلية سرطانية.
تحول الخلية إلى خلية سرطانية.
12:22
Another example of quantum mechanics
in biology is quantum coherence,
in biology is quantum coherence,
220
730803
5299
مثال آخر لميكانيكا الكم
في علم الأحياء هو التماسك البيولوجي،
في علم الأحياء هو التماسك البيولوجي،
12:28
in one of the most
important processes in biology,
important processes in biology,
221
736126
2353
في واحدة من أهم العمليات في علم الأحياء،
12:30
photosynthesis: plants
and bacteria taking sunlight,
and bacteria taking sunlight,
222
738503
3941
وهي البناء الضوئي: تستقبل النباتات
و البكتريا أشعة الشمس،
و البكتريا أشعة الشمس،
12:34
and using that energy to create biomass.
223
742468
2954
مستخدمة تلك الطاقة لخلق الكتلة الحيوية.
12:38
Quantum coherence is the idea
of quantum entities multitasking.
of quantum entities multitasking.
224
746215
4152
تماسك الكم هو عبارة
عن تعدد مهام كيانات الكم.
عن تعدد مهام كيانات الكم.
12:42
It's the quantum skier.
225
750912
1604
إنه عبارة عن متزحلق الكم.
12:44
It's an object that behaves like a wave,
226
752540
2952
عبارة عن شيئ يتصرف مثل الموجة،
12:47
so that it doesn't just move
in one direction or the other,
in one direction or the other,
227
755516
2902
لذلك لا ينحصر الأمر في
حركته في اتجاه واحد أو عكسه،
حركته في اتجاه واحد أو عكسه،
12:50
but can follow multiple pathways
at the same time.
at the same time.
228
758442
3320
بل بمقدوره أن يسلك
عدة اتجاهات في نفس الوقت.
عدة اتجاهات في نفس الوقت.
12:54
Some years ago,
the world of science was shocked
the world of science was shocked
229
762708
3916
قبل عدة سنين، تعرض مجتمع
العلوم إلى حالة صدمة
العلوم إلى حالة صدمة
12:58
when a paper was published
showing experimental evidence
showing experimental evidence
230
766648
3584
عندما تم نشر ورقة تظهر دلائل تجريبية
13:02
that quantum coherence
takes place inside bacteria,
takes place inside bacteria,
231
770256
3776
أن تماسك الكم يحدث في داخل البكتريا،
13:06
carrying out photosynthesis.
232
774056
1686
محدثاً ذلك عملية التمثيل الضوئي.
13:07
The idea is that the photon,
the particle of light, the sunlight,
the particle of light, the sunlight,
233
775766
3064
الفكرة هي أن الفوتون،
وجسيم الضوء، وأشعة الشمس
وجسيم الضوء، وأشعة الشمس
13:10
the quantum of light
captured by a chlorophyll molecule,
captured by a chlorophyll molecule,
234
778854
3344
وكمية الضوء الملتقطة
عن طريق جزيء الكلوروفيل،
عن طريق جزيء الكلوروفيل،
13:14
is then delivered to what's called
the reaction center,
the reaction center,
235
782222
2591
يتم تحويلها إلى ما يسمى مركز التفاعل،
13:16
where it can be turned into
chemical energy.
chemical energy.
236
784837
2064
حيث يتم تحويلها إلى طاقة كيميائية.
13:18
And in getting there,
it doesn't just follow one route;
it doesn't just follow one route;
237
786925
2648
وهنا فهي لا تسلك طريقاً واحداً،
13:21
it follows multiple pathways at once,
238
789597
2215
بل تسلك عدة طرق في نفس اللحظة،
13:23
to optimize the most efficient way
of reaching the reaction center
of reaching the reaction center
239
791836
4337
من أجل الوصول إلى
أفضل طريقة لتحقيق مركز التفاعل
أفضل طريقة لتحقيق مركز التفاعل
13:28
without dissipating as waste heat.
240
796197
1721
دون التشتت كحرارة مبددة.
13:31
Quantum coherence taking place
inside a living cell.
inside a living cell.
241
799228
3309
يحدث تماسك الكم داخل الخلية الحية.
13:34
A remarkable idea,
242
802561
2120
فكرة إستثنائية،
13:36
and yet evidence is growing almost weekly,
with new papers coming out,
with new papers coming out,
243
804705
6235
ومازالت الأدلة تتوالى أٍسبوعياً
تقريباً، مع خروج أوراق جديدة للعلن،
تقريباً، مع خروج أوراق جديدة للعلن،
13:42
confirming that this
does indeed take place.
does indeed take place.
244
810964
2212
مؤكدة أن ذلك يحدث حقيقة.
13:45
My third and final example
is the most beautiful, wonderful idea.
is the most beautiful, wonderful idea.
245
813555
4739
مثالي الثالث والأخيرهو
الفكرة الأجمل والأروع.
الفكرة الأجمل والأروع.
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
هي مازالت في طور التأمل،
ولكن لابد أن أشارككم بها.
ولكن لابد أن أشارككم بها.
13:54
The European robin
migrates from Scandinavia
migrates from Scandinavia
247
822405
4612
يهاجر طائر أبو الحناء
من الدول الاسكندنافية
من الدول الاسكندنافية
13:59
down to the Mediterranean, every autumn,
248
827041
2635
وصولا الى البحر الأبيض المتوسط، كل خريف،
14:01
and like a lot of other
marine animals and even insects,
marine animals and even insects,
249
829700
3373
ومثل العديد من الحيوانات
البحرية وحتى الحشرات،
البحرية وحتى الحشرات،
14:05
they navigate by sensing
the Earth's magnetic field.
the Earth's magnetic field.
250
833097
4300
فهي تستهدي عن طريق الاستشعار
بالمجال المغناطيسي للأرض.
بالمجال المغناطيسي للأرض.
14:10
Now, the Earth's magnetic field
is very, very weak;
is very, very weak;
251
838968
2427
الآن، المجال المغناطيسي
للأرض يعتبرضعيفاً جداً
للأرض يعتبرضعيفاً جداً
14:13
it's 100 times weaker
than a fridge magnet,
than a fridge magnet,
252
841419
2080
فهو أضعف بمقدار 100 مرة
من مغناطيس الثلاجة،
من مغناطيس الثلاجة،
14:15
and yet it affects the chemistry --
somehow -- within a living organism.
somehow -- within a living organism.
253
843523
5601
وعلى الرغم من ذلك فهو يؤثر على الكيمياء
داخل الكائن الحي بشكل أو بآخر.
داخل الكائن الحي بشكل أو بآخر.
14:21
That's not in doubt --
a German couple of ornithologists,
a German couple of ornithologists,
254
849932
3806
هذا ليس محل شك، فقد
أثبت عالما طيور ألمانيين،
أثبت عالما طيور ألمانيين،
14:25
Wolfgang and Roswitha Wiltschko,
in the 1970s, confirmed that indeed,
in the 1970s, confirmed that indeed,
255
853762
4260
وهما وولفغانغ وروسويثا ويلتشوك
في السبعينيات تلك الحقيقة،
في السبعينيات تلك الحقيقة،
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
يعرف أبو الحناء طريقه عن طريق
استشعار المجال المغناطيسي للأرض،
استشعار المجال المغناطيسي للأرض،
14:34
to give it directional information --
a built-in compass.
a built-in compass.
257
862047
3327
مما يمده بمعلومات توجيهية، كما البوصلة.
14:37
The puzzle, the mystery was:
How does it do it?
How does it do it?
258
865398
2249
وقد كان الغموض في كيفية حدوث ذلك.
14:40
Well, the only theory in town --
259
868351
3030
حسنا، النظرية الوحيدة
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
لاندري إن كانت النظرية الصحيحة،
ولكنها النظرية الوحيدة المتاحة--
ولكنها النظرية الوحيدة المتاحة--
14:46
is that it does it via something
called quantum entanglement.
called quantum entanglement.
261
874865
2984
أنه يستعين بما يسمى بتشابك الكم.
14:50
Inside the robin's retina --
262
878567
2374
في داخل شبكة عين أبو الحناء--
14:52
I kid you not -- inside the robin's retina
is a protein called cryptochrome,
is a protein called cryptochrome,
263
880965
4232
أنا لا أمزح، في داخل شبكة عين أبو
الحناء يوجد بروتين يسمى بالكربتكروم،
الحناء يوجد بروتين يسمى بالكربتكروم،
14:57
which is light-sensitive.
264
885221
1380
وهو حساس للضوء.
14:58
Within cryptochrome, a pair of electrons
are quantum-entangled.
are quantum-entangled.
265
886625
3939
داخل الكربتكروم يوجد زوج
من الإلكترونات متشابك كمياً.
من الإلكترونات متشابك كمياً.
15:02
Now, quantum entanglement
is when two particles are far apart,
is when two particles are far apart,
266
890588
3232
الآن، تشابك الكم هو عندما يوجد جسيمين
بعيدين من بعضهما البعض،
بعيدين من بعضهما البعض،
15:05
and yet somehow remain
in contact with each other.
in contact with each other.
267
893844
2834
ورغم لك، يظلان في حالة
اتصال مع بعضهما البعض.
اتصال مع بعضهما البعض.
15:08
Even Einstein hated this idea;
268
896991
1446
حتى إنشتين كره هذه الفكرة
15:10
he called it "spooky action
at a distance."
at a distance."
269
898461
2039
فقد سماها "تأثير شبحي من على البعد."
15:12
(Laughter)
270
900524
1881
(ضحك)
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
لذا في حال أن إنشتين لم يحبها،فيمكننا
أن نكون غير مرتاحين لهذا الأمر.
أن نكون غير مرتاحين لهذا الأمر.
15:17
Two quantum-entangled electrons
within a single molecule
within a single molecule
272
905896
2853
إلكترونان في حالة تشابك كمي داخل جزيء واحد
15:20
dance a delicate dance
273
908773
1471
يرقصان رقصة رقيقة
15:22
that is very sensitive
to the direction the bird flies
to the direction the bird flies
274
910268
2541
ذلك أمر حساس جداً لاتجاه تحرك الطيور
15:24
in the Earth's magnetic field.
275
912833
1531
داخل المجال المغناطيسي للأرض.
15:26
We don't know if it's
the correct explanation,
the correct explanation,
276
914848
2610
لا ندري إن كان ذلك هو التفسير الصحيح،
15:29
but wow, wouldn't it be exciting
if quantum mechanics helps birds navigate?
if quantum mechanics helps birds navigate?
277
917482
4544
ولكن، أليس شيئاً مثيراً إن كانت ميكانيكا
الكم هي ما يساعد الطيور على النتقل؟
الكم هي ما يساعد الطيور على النتقل؟
15:35
Quantum biology is still in it infancy.
278
923069
2721
مازال علم أحياء الكم في مراحله الأولى.
15:37
It's still speculative.
279
925814
3484
مازال الأمر مدعاة للتفكير.
15:41
But I believe it's built on solid science.
280
929742
3849
ولكني أؤمن أنه بني على قواعد علمية صلبة.
15:45
I also think that
in the coming decade or so,
in the coming decade or so,
281
933917
3809
أعتقد أيضاً أنه خلال السنوات
العشر القادمة أو نحو ذلك،
العشر القادمة أو نحو ذلك،
15:49
we're going to start to see
that actually, it pervades life --
that actually, it pervades life --
282
937750
4841
سنشهد ذلك على أرض الواقع،
وسيعم الأمر حياتنا
وسيعم الأمر حياتنا
15:54
that life has evolved tricks
that utilize the quantum world.
that utilize the quantum world.
283
942615
4596
وأن الحياة طورت خدعاً تنتفع من عالم الكم.
16:00
Watch this space.
284
948026
1428
شاهدوا هذا الفضاء
16:01
Thank you.
285
949478
1157
شكراً لكم
16:02
(Applause)
286
950659
2202
(تصفيق)
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