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

جیم الخلیل: چگونه زیست شناسی کوانتومی ممکن است به بزرگترین سوالات زندگی پاسخ دهد

Filmed:
2,255,707 views

یک سینه سرخ از کجا می‎داند که باید به جنوب پرواز کند؟ پاسخ ممکن است عجیب تر از آنچه که انتظار دارید باشد: پای فیزیک کوانتوم در میان است. جیم الخلیل در جهان به شدت تازه و بیگانه زیست شناسی کوانتوم سیر می‎کند، جایی که انیشتین اینگونه گفته است "شبح وار در فاصله‎ای عمل می‎کنند" به جهت یابی پرنده‎ها کمک می‎کند، و تاثیرات کوانتومی ممکن است منشا حیات را نیز توضیح دهند.
- 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 introduceمعرفی کنید you
to an emergingدر حال ظهور areaمنطقه of scienceعلوم پایه,
0
1190
4528
میخواهم که به شما یکی از عرصه‎های
نوظهور علم را معرفی کنم،
00:17
one that is still speculativeنظری
but hugelyخیلی ممنون excitingهیجان انگیز,
1
5742
3943
عرصه ای که هنوز بر اساس حدس است
ولی بسیار هیجان انگیز،
00:21
and certainlyقطعا one
that's growingدر حال رشد very rapidlyبه سرعت در حال.
2
9709
2629
و بدون شک شاخه‎ای است که
به سرعت در حال رشد است.
00:25
Quantumکوانتومی biologyزیست شناسی
asksمی پرسد a very simpleساده questionسوال:
3
13448
4048
زیست شناسی کوانتومی
یک سوال ساده می‎پرسد:
00:29
Does quantumکوانتومی mechanicsمکانیک --
4
17520
1350
آیا مکانیک کوانتومی--
00:30
that weirdعجیب و غریب and wonderfulفوق العاده
and powerfulقدرتمند theoryتئوری
5
18894
3302
این تئوری عجیب و فوق العاده
و قدرتمندِ
00:34
of the subatomicزیر اتمی worldجهان
of atomsاتم ها and moleculesمولکول ها
6
22220
2688
دنیای زیراتمیِ اتمها و مولکول‎ها
00:36
that underpinsپایه so much
of modernمدرن physicsفیزیک and chemistryعلم شیمی --
7
24932
3488
که شالوده فیزیک و شیمی نوین است--
00:40
alsoهمچنین playبازی a roleنقش insideداخل the livingزندگي كردن cellسلول?
8
28444
3412
نقشی در درون یک سلول زنده ایفا میکند؟
00:43
In other wordsکلمات: Are there processesفرآیندهای,
mechanismsمکانیسم ها, phenomenaپدیده ها
9
31880
4079
به بیان دیگر: آیا فرایندها، سازوکارها
و پدیده‎هایی
00:47
in livingزندگي كردن organismsارگانیسم ها
that can only be explainedتوضیح داد
10
35983
3988
در ترکیبات زنده وجود دارند
که تنها توسط
00:51
with a helpingکمک handدست
from quantumکوانتومی mechanicsمکانیک?
11
39995
2743
دست یاری رسان مکانیک کوانتومی
قابل توضیح باشند؟
00:55
Now, quantumکوانتومی biologyزیست شناسی isn't newجدید;
12
43546
1637
زیست شناسی کوانتومی شاخه‎ای تازه نیست:
00:57
it's been around sinceاز آنجا که the earlyزود 1930s.
13
45207
2401
از اوایل دهه ۱۹۳۰ وجود داشته است.
00:59
But it's only in the last decadeدهه or so
that carefulمراقب باشید experimentsآزمایشات --
14
47928
3715
ولی تنها دردهه اخیر یا همین حدود بوده
که آزمایشهای دقیقی--
01:03
in biochemistryبیوشیمی labsآزمایشگاه ها,
usingاستفاده كردن spectroscopyطیف سنجی --
15
51667
3464
در آزمایشگاه های بیوشیمی
بوسیله طیف سنجی--
01:07
have shownنشان داده شده very clearروشن است, firmشرکت evidenceشواهد
that there are certainمسلم - قطعی specificخاص mechanismsمکانیسم ها
16
55155
6863
شواهد شفاف و قاطعی نشان داده‎اند
که سازوکارهای مشخصی وجود دارند
01:14
that requireنیاز quantumکوانتومی mechanicsمکانیک
to explainتوضیح them.
17
62042
2511
که به مکانیک کوانتومی برای
توضیح دادن آنها احتیاج است.
01:17
Quantumکوانتومی biologyزیست شناسی bringsبه ارمغان می آورد togetherبا یکدیگر
quantumکوانتومی physicistsفیزیکدانان, biochemistsبیوشیمی ها,
18
65674
3329
زیست شناسی کوانتومی
فیزیکدانان کوانتومی، بیوشیمیدانها،
01:21
molecularمولکولی biologistsزیست شناسان --
it's a very interdisciplinaryبین رشته ای fieldرشته.
19
69027
3641
و زیست شناسان مولکولی را گرد هم می آورد--
این شاخه‎ای بسیار بین رشته ای است.
01:24
I come from quantumکوانتومی physicsفیزیک,
so I'm a nuclearاتمی physicistفیزیکدان.
20
72692
3929
من از شاخه فیزیک کوانتومی هستم،
من یک فیزیکدان هسته ای هستم.
01:28
I've spentصرف شده more than threeسه decadesچند دهه
21
76645
2265
من بیش از سه دهه صرف کردم
01:30
tryingتلاش کن to get my headسر
around quantumکوانتومی mechanicsمکانیک.
22
78934
2929
در تلاش برای اینکه از
مکانیک کوانتومی سر در بیاورم.
01:33
One of the foundersبنیانگذاران
of quantumکوانتومی mechanicsمکانیک, Nielsنیلز Bohrبور,
23
81887
2493
یکی از بنیانگذاران مکانیک کوانتومی،
نیلز بوهر،
01:36
said, If you're not astonishedشگفت زده شدم by it,
then you haven'tنه understoodفهمید it.
24
84404
3350
می‎گوید، اگر از آن شگفت زده نشده‎اید
پس شما آن را نفهمیده‎اید.
01:40
So I sortمرتب سازی of feel happyخوشحال
that I'm still astonishedشگفت زده شدم by it.
25
88237
2843
پس من به نوعی خوشحالم
که هنوز از آن شگفت زده هستم.
01:43
That's a good thing.
26
91104
1745
این چیز خوبی هست.
01:44
But it meansبه معنای I studyمطالعه the very
smallestکوچکترین structuresسازه های in the universeجهان --
27
92873
6885
اما این یعنی من کوچکترین ساختارهای عالم را
مطالعه می‎کنم--
01:51
the buildingساختمان blocksبلوک ها of realityواقعیت.
28
99782
2075
سنگ بنای واقعیت.
01:53
If we think about the scaleمقیاس of sizeاندازه,
29
101881
3215
اگر شما درباره مقیاس اندازه فکر می‎کنید،
01:57
startشروع کن with an everydayهر روز objectشی
like the tennisتنیس ballتوپ,
30
105120
2952
با یک شی روزمره مثل توپ تنیس شروع کنید،
02:00
and just go down ordersسفارشات
of magnitudeاندازه in sizeاندازه --
31
108096
2901
بعد فقط چندین مرتبه دراندازه پایین بروید--
02:03
from the eyeچشم of a needleسوزن down to a cellسلول,
down to a bacteriumباکتری, down to an enzymeآنزیم --
32
111021
5197
از سوراخ یک سوزن تا یک سلول،
تا یک باکتری، تا یک آنزیم--
02:08
you eventuallyدر نهایت reachنائل شدن the nano-worldنانو جهان.
33
116242
1729
بالاخره به جهان نانو می‎رسید.
02:09
Now, nanotechnologyفناوری نانو mayممکن است be
a termدوره you've heardشنیدم of.
34
117995
2495
اکنون، شاید اصطلاح نانوفناوری را
شنیده باشید.
02:12
A nanometerنانومتر is a billionthمیلیاردر of a meterمتر.
35
120841
2853
یک نانومتر یک میلیاردمِ متر است.
02:16
My areaمنطقه is the atomicاتمی nucleusهسته,
whichکه is the tinyکوچک dotنقطه insideداخل an atomاتم.
36
124560
4370
زمینه کار من هسته اتم است،
که یک نقطه ریز درون یک اتم است.
02:20
It's even smallerکوچکتر in scaleمقیاس.
37
128954
1932
در مقیاس، این حتی کوچک تر است.
02:22
This is the domainدامنه of quantumکوانتومی mechanicsمکانیک,
38
130910
1918
این قلمرو مکانیک کوانتومی است،
02:24
and physicistsفیزیکدانان and chemistsشیمیدانان
have had a long time
39
132852
2516
و فیزیکدانان و شیمیدانان زمان درازی
صرف کرده‎اند
02:27
to try and get used to it.
40
135392
1301
تا تلاش کنند و به آن عادت کنند.
02:29
Biologistsزیست شناسان, on the other handدست,
have got off lightlyبه آرامی, in my viewچشم انداز.
41
137248
4457
در سوی دیگر، زیست شناسان
به نظر من، قسر در رفته‎اند.
02:34
They are very happyخوشحال with theirخودشان
balls-and-sticksتوپ و چوب modelsمدل ها of moleculesمولکول ها.
42
142071
4331
آنها با مدل مولکولی توپ و میله خودشان
خیلی خوشحال هستند.
02:38
(Laughterخنده)
43
146426
1082
(خنده حضار)
02:39
The ballsتوپ ها are the atomsاتم ها, the sticksچوب
are the bondsاوراق قرضه betweenبین the atomsاتم ها.
44
147532
3198
توپها، اتمها هستند و میله ها
پیوند بین اتمها هستند.
02:42
And when they can't buildساختن them
physicallyاز لحاظ جسمی in the labآزمایشگاه,
45
150754
2494
و وقتی که نمی‎توانند از لحاظ فیزیکی
آنها را در آزمایشگاه بسازند،
02:45
nowadaysامروزه, they have
very powerfulقدرتمند computersکامپیوترها
46
153272
2392
این روزها، رایانه های بسیار قدرتمندی دارند
02:47
that will simulateشبیه سازی کنید a hugeبزرگ moleculeمولکول.
47
155688
1967
که یک مولکول عظیم را شبیه سازی می‎کنند.
02:49
This is a proteinپروتئین madeساخته شده up
of 100,000 atomsاتم ها.
48
157679
3664
این یک پروتئین متشکل از
صد هزار اتم است.
02:54
It doesn't really requireنیاز much in the way
of quantumکوانتومی mechanicsمکانیک to explainتوضیح it.
49
162003
4335
این واقعا از روش مکانیک کوانتومی
به کار زیاد برای توضیح احتیاج ندارد.
02:59
Quantumکوانتومی mechanicsمکانیک
was developedتوسعه یافته in the 1920s.
50
167695
2889
مکانیک کوانتومی در دهه ۱۹۲۰
بسط پیدا کرد.
03:02
It is a setتنظیم of beautifulخوشگل and powerfulقدرتمند
mathematicalریاضی rulesقوانین and ideasایده ها
51
170965
6880
این یک مجموعه از قوانین ریاضی و
ایده های زیبا و قدرتمند است که
03:09
that explainتوضیح the worldجهان of the very smallکوچک.
52
177869
2608
جهانِ بسیار کوچکها را توضیح می دهد.
03:12
And it's a worldجهان that's very differentناهمسان
from our everydayهر روز worldجهان,
53
180501
3372
و این یک جهان کاملا متفاوت از
جهان روزمره ما است،
03:15
madeساخته شده up of trillionsتریلیون ها of atomsاتم ها.
54
183897
1519
تشکیل شده از میلیونها میلیون اتم.
03:17
It's a worldجهان builtساخته شده
on probabilityاحتمال and chanceشانس.
55
185440
3557
این یک دنیای بنا شده بر احتمالات و
شانس است.
03:21
It's a fuzzyدرهم worldجهان.
56
189818
1302
این یک جهان درهم برهم است.
03:23
It's a worldجهان of phantomsفانتوم ها,
57
191144
1730
این جهان اشباح است،
03:24
where particlesذرات can alsoهمچنین behaveرفتار كردن
like spread-outگسترش یافتن انتشار یافتن wavesامواج.
58
192898
3348
که ذرات هم می‎توانند مانند امواج گسترده
رفتار کنند.
03:30
If we imagineتصور کن quantumکوانتومی mechanicsمکانیک
or quantumکوانتومی physicsفیزیک, then,
59
198157
2862
پس اگر مکانیک کوانتومی یا
فیزیک کوانتومی را
03:33
as the fundamentalاساسی
foundationپایه of realityواقعیت itselfخودش,
60
201043
5214
به عنوان بنیان حقیقت تصور کنیم،
03:38
then it's not surprisingشگفت آور that we say
61
206281
1730
بنابراین تعجبی ندارد که بگوییم
03:40
quantumکوانتومی physicsفیزیک underpinsپایه
organicارگانیک chemistryعلم شیمی.
62
208035
2420
فیزیک کوانتومی اساس
شیمی آلی است.
03:42
After all, it givesمی دهد us
the rulesقوانین that tell us
63
210479
2120
بالاخره، این، قوانینی به ما
ارائه میدهد که به ما می گوید
03:44
how the atomsاتم ها fitمناسب togetherبا یکدیگر
to make organicارگانیک moleculesمولکول ها.
64
212623
2641
اتمها چگونه به هم جفت میشوند
تا مولکولهای آلی را بسازند.
03:47
Organicارگانیک chemistryعلم شیمی,
scaledمقیاس پذیر up in complexityپیچیدگی,
65
215288
3239
شیمی آلی، وسیع از جنبه پیچیدگی،
03:50
givesمی دهد us molecularمولکولی biologyزیست شناسی,
whichکه of courseدوره leadsمنجر می شود to life itselfخودش.
66
218551
3322
به ما زیست شناسی مولکولی را ارائه میکند
که البته به بحث حیات ختم می‎شود.
03:54
So in a way, it's sortمرتب سازی of not surprisingشگفت آور.
67
222174
1977
پس از یک جنبه، این به نوعی تعجب آور نیست.
03:56
It's almostتقریبا trivialبدیهی.
68
224175
1214
این تقریبا بدیهی است.
03:57
You say, "Well, of courseدوره life ultimatelyدر نهایت
mustباید dependبستگی دارد of quantumکوانتومی mechanicsمکانیک."
69
225413
4220
شما می گویید، "خب، البته حیات نهایتا
باید به مکانیک کوانتومی بستگی داشته باشد".
04:02
But so does everything elseچیز دیگری.
70
230141
2390
اما درباره همه چیز همین طور است.
04:04
So does all inanimateبی جان matterموضوع,
madeساخته شده up of trillionsتریلیون ها of atomsاتم ها.
71
232555
3615
به همچنین هر ماده غیر زنده ای،
متشکل از میلیونها میلیون اتم.
04:08
Ultimatelyدر نهایت, there's a quantumکوانتومی levelسطح
72
236501
4878
در آخر، سطح کوانتومی وجود دارد
04:13
where we have to delveغرق شدن into
this weirdnessعجیب و غریب.
73
241403
2183
که ما باید در این عجیب بودن
کاوش کنیم.
04:15
But in everydayهر روز life,
we can forgetفراموش کردن about it.
74
243610
2416
ولی در زندگی روزمره،
می‎توانیم این قضیه را فراموش کنیم.
04:18
Because onceیک بار you put togetherبا یکدیگر
trillionsتریلیون ها of atomsاتم ها,
75
246404
3199
چون وقتی شما میلیونها میلیون اتم را
کنار هم گذاشتید،
04:21
that quantumکوانتومی weirdnessعجیب و غریب
just dissolvesحل می شود away.
76
249627
2615
این عجیب بودن کوانتومی
محو می‎شود.
04:27
Quantumکوانتومی biologyزیست شناسی isn't about this.
77
255288
2569
زیست شناسی کوانتومی در این باره نیست.
04:29
Quantumکوانتومی biologyزیست شناسی isn't this obviousآشکار.
78
257881
2556
زیست شناسی کوانتومی اینقدر واضح نیست.
04:32
Of courseدوره quantumکوانتومی mechanicsمکانیک
underpinsپایه life at some molecularمولکولی levelسطح.
79
260461
4229
البته مکانیک کوانتومی در سطح مولکولی
بنیان حیات است.
04:37
Quantumکوانتومی biologyزیست شناسی is about looking
for the non-trivialبی اهمیت --
80
265254
6004
زیست شناسی کوانتومی درباره نگریستن به
غیر بدیهی‎ها است--
04:43
the counterintuitiveبر خلاف غریزه و یا روال معمول ideasایده ها
in quantumکوانتومی mechanicsمکانیک --
81
271282
4476
ایده های بر خلاف انتظار عقل
در مکانیک کوانتومی--
04:47
and to see if they do, indeedدر واقع,
playبازی an importantمهم roleنقش
82
275782
3015
والبته، اینکه ببیند آیا آنها
نقش مهمی در توضیح
04:50
in describingتوصیف the processesفرآیندهای of life.
83
278821
2452
فرایندهای حیات بازی می‎کنند.
04:54
Here is my perfectکامل exampleمثال
of the counterintuitivenessضد انعطاف پذیری
84
282653
5220
اینجا مثال بی نقص من درباره
خلاف انتظار بودنِ
04:59
of the quantumکوانتومی worldجهان.
85
287897
1446
دنیای کوانتومی است.
05:01
This is the quantumکوانتومی skierاسکی باز.
86
289367
1251
این اسکی باز کوانتومی است.
05:02
He seemsبه نظر می رسد to be intactسالم,
he seemsبه نظر می رسد to be perfectlyکاملا healthyسالم,
87
290642
2640
او به نظر صدمه نخورده،
او به نظر کاملا سالم است،
05:05
and yetهنوز, he seemsبه نظر می رسد to have goneرفته around
bothهر دو sidesدو طرف of that treeدرخت at the sameیکسان time.
88
293306
4127
با این حال، بنظر می‎رسد که او
از هر دو سمت درخت همزمان رد شده است.
05:09
Well, if you saw tracksآهنگ های like that
89
297457
1663
بسیار خوب، اگر شما ردی
اینچنین می‎دیدید
05:11
you'dمی خواهی guessحدس بزن it was some
sortمرتب سازی of stuntشیرین کاری, of courseدوره.
90
299144
2309
می گفتید که البته این یک جور
بدلکاری بوده است.
05:13
But in the quantumکوانتومی worldجهان,
this happensاتفاق می افتد all the time.
91
301477
2591
اما در جهان کوانتومی،
این اتفاق همیشه رخ می‎دهد.
05:16
Particlesذرات can multitaskچند کاره,
they can be in two placesمکان ها at onceیک بار.
92
304864
3026
ذرات می‎توانند چند کار همزمان انجام دهند،
آنها می‎توانند در یک لحظه در دو جا باشند.
05:19
They can do more than one thing
at the sameیکسان time.
93
307914
2328
آنها می‎توانند در یک زمان
بیش از دو کار انجام دهند.
05:22
Particlesذرات can behaveرفتار كردن
like spread-outگسترش یافتن انتشار یافتن wavesامواج.
94
310266
2643
ذرات می‎توانند مانند امواج
گسترده شده رفتار کنند.
05:25
It's almostتقریبا like magicشعبده بازي.
95
313298
1599
این تقریبا مثل جادو است.
05:27
Physicistsفیزیکدانان and chemistsشیمیدانان have had
nearlyتقریبا a centuryقرن
96
315538
2749
فیزیکدانها و شیمیدانها
تقریبا یک قرن فرصت تلاش
05:30
of tryingتلاش کن to get used to this weirdnessعجیب و غریب.
97
318311
2646
برای عادت کردن به این
عجیب بودن را داشته اند.
05:33
I don't blameسرزنش the biologistsزیست شناسان
98
321445
1350
من زیست شناسان را سرزنش نمی‎کنم
05:34
for not havingداشتن to or wantingمیخواهم
to learnیاد گرفتن quantumکوانتومی mechanicsمکانیک.
99
322819
2635
برای اینکه مجبور نیستند یا نمی‎خواهند
که مکانیک کوانتومی یاد بگیرند.
05:37
You see, this weirdnessعجیب و غریب is very delicateظریف;
100
325478
3198
می‎دانید، این عجیب بودن خیلی ظریف است؛
05:40
and we physicistsفیزیکدانان work very hardسخت
to maintainحفظ it in our labsآزمایشگاه ها.
101
328700
4450
و ما فیزیکدانها سخت تلاش می‎کنیم
که آن را در آزمایشگاه حفظ کنیم.
05:45
We coolسرد our systemسیستم down
to nearنزدیک absoluteمطلق zeroصفر,
102
333174
4204
ما سیستمهایمان را تا نزدیک
صفر مطلق سرد میکنیم،
05:49
we carryحمل out our experimentsآزمایشات in vacuumsخلاء,
103
337402
1945
آزمایشهایمان را در خلا انجام میدهیم،
05:51
we try and isolateمنزوی it
from any externalخارجی disturbanceاختلال.
104
339371
3527
ما تلاش می‎کنیم و آن را از
هر مزاحمت خارجی مجزا میکنیم.
05:55
That's very differentناهمسان from the warmگرم,
messyبی نظم, noisyپر سر و صدا environmentمحیط of a livingزندگي كردن cellسلول.
105
343602
5078
این خیلی متفاوت از محیط گرم،
نامرتب و شلوغ یک سلول زنده است.
06:01
Biologyزیست شناسی itselfخودش, if you think of
molecularمولکولی biologyزیست شناسی,
106
349960
2787
اگر به زیست شناسی مولکولی فکر کنید،
زیست شناسی به خودی خود،
06:04
seemsبه نظر می رسد to have doneانجام شده very well
in describingتوصیف all the processesفرآیندهای of life
107
352771
3457
بنظر میرسد که در توضیح فرایند حیات
در قالب شیمی--واکنشهای شیمیایی---
06:08
in termsاصطلاحات of chemistryعلم شیمی --
chemicalشیمیایی reactionsواکنش ها.
108
356252
2486
خیلی خوب عمل کرده است.
06:10
And these are reductionistکاهش دهنده,
deterministicقطعی chemicalشیمیایی reactionsواکنش ها,
109
358762
4850
و اینها فرایندهای شیمیایی
ساده کننده و قطعی هستند که نشان می‎دهند،
06:15
showingنشان دادن that, essentiallyاساسا, life is madeساخته شده
of the sameیکسان stuffچیز as everything elseچیز دیگری,
110
363636
5114
به ضرورت، حیات از همان موادی که دیگر
چیزها از آن تشکیل شده‎اند درست شده است،
06:20
and if we can forgetفراموش کردن about quantumکوانتومی
mechanicsمکانیک in the macroماکرو worldجهان,
111
368774
3060
و اگر ما می‎توانیم بیخیال مکانیک کوانتومی
در جهان کلان بشویم،
06:23
then we should be ableتوانایی to forgetفراموش کردن
about it in biologyزیست شناسی, as well.
112
371858
3246
پس باید قادر باشیم که در زیست شناسی هم
بیخیال آن باشیم.
06:27
Well, one man beggedالتماس
to differمتفاوت است with this ideaاندیشه.
113
375706
3364
خوب، یک مرد مودبانه
با این ایده مخالفت کرد.
06:32
Erwinاروین SchrSchrödingerدونده,
of SchrSchrödinger'sدینگر Catگربه fameشهرت,
114
380062
3469
ِاروین شرودینگر، همان شرودینگرِ
معروفِ گربه شرودینگر
06:35
was an Austrianاتریشی physicistفیزیکدان.
115
383555
1317
یک فیزیکدان اتریشی بود.
06:36
He was one of the foundersبنیانگذاران
of quantumکوانتومی mechanicsمکانیک in the 1920s.
116
384896
3183
او یکی از بنیانگذاران مکانیک کوانتومی
در سالهای دهه ۱۹۲۰ بود.
06:40
In 1944, he wroteنوشت a bookکتاب
calledبه نام "What is Life?"
117
388663
2707
در سال ۱۹۴۴، کتابی نوشت به اسم
"حیات چیست؟"
06:43
It was tremendouslyفوق العاده influentialموثر.
118
391839
1731
این کتاب بسیار تاثیرگذار بود.
06:45
It influencedتحت تاثیر قرار گرفت Francisفرانسیس Crickکریکت
and Jamesجیمز Watsonواتسون,
119
393594
2881
این کتاب بر فرانسیس کریک و
جیمز واتسون تاثیر گذاشت،
06:48
the discoverersکشف کنندگان of the double-helixدو اسپلیک
structureساختار of DNADNA.
120
396499
2523
کاشفان ساختار مارپیچ دوگانه ی DNA.
06:51
To paraphraseتفسیر a descriptionشرح
in the bookکتاب, he saysمی گوید:
121
399343
3668
برای نقل به مضمون کردن از این کتاب،
او می گوید:
06:55
At the molecularمولکولی levelسطح,
livingزندگي كردن organismsارگانیسم ها have a certainمسلم - قطعی orderسفارش,
122
403035
5786
در سطح مولکولی، ساختارهای زنده
یک نظم ویژه دارند،
07:00
a structureساختار to them that's very differentناهمسان
123
408845
3232
یک ساختار برای آنها
که بسیار متفاوت است از
07:04
from the randomتصادفی thermodynamicترمودینامیکی jostlingشگفت انگیز
of atomsاتم ها and moleculesمولکول ها
124
412101
4736
تنه زدن های ترمودینامیکیِ
اتمها و مولکولها
07:08
in inanimateبی جان matterموضوع
of the sameیکسان complexityپیچیدگی.
125
416861
3706
در یک ماده غیرزنده با همان پیچیدگی.
07:13
In factواقعیت, livingزندگي كردن matterموضوع seemsبه نظر می رسد to behaveرفتار كردن
in this orderسفارش, in a structureساختار,
126
421504
5014
در حقیقت ماده زنده به نظر می‎رسد که
طبق این نظم رفتار کند، طبق یک ساختار
07:18
just like inanimateبی جان matterموضوع
cooledخنک down to nearنزدیک absoluteمطلق zeroصفر,
127
426542
3834
درست مثل یک ماده غیر زنده که تا
نزدیک صفر مطلق سرد شده است،
07:22
where quantumکوانتومی effectsاثرات
playبازی a very importantمهم roleنقش.
128
430400
3033
جایی که اثرات کوانتومی نقش مهمی
بازی می‎کنند.
07:26
There's something specialویژه
about the structureساختار -- the orderسفارش --
129
434280
4160
یک نکته ویژه درباره ساختار
وجود دارد--نظم--
07:30
insideداخل a livingزندگي كردن cellسلول.
130
438464
1560
درون یک سلول زنده.
07:32
So, SchrSchrödingerدونده speculatedحدس زد that maybe
quantumکوانتومی mechanicsمکانیک playsنمایشنامه a roleنقش in life.
131
440048
5293
پس، شرودینگر حدس زد که شاید
مکانیک کوانتومی نقشی در حیات بازی می‎کند.
07:38
It's a very speculativeنظری,
far-reachingدور از دسترس ideaاندیشه,
132
446096
3425
این یک ایده منطبق بر حدسیات وسیع بود،
07:41
and it didn't really go very farدور.
133
449545
2873
و واقعا دستاورد زیادی نداشت.
07:45
But as I mentionedذکر شده at the startشروع کن,
134
453536
1533
اما همانطور که در ابتدا گفتم،
07:47
in the last 10 yearsسالها, there have been
experimentsآزمایشات emergingدر حال ظهور,
135
455093
2799
در ده سال گذشته آزمایشهای
نوظهوری بوده اند،
07:49
showingنشان دادن where some of these
certainمسلم - قطعی phenomenaپدیده ها in biologyزیست شناسی
136
457916
4055
که نشان می‎دهند کجا تعدادی از
این پدیده‎های خاص زیست شناسی
07:53
do seemبه نظر می رسد to requireنیاز quantumکوانتومی mechanicsمکانیک.
137
461995
1763
به نظر به مکانیک کوانتومی احتیاج دارند.
07:55
I want to shareاشتراک گذاری with you
just a fewتعداد کمی of the excitingهیجان انگیز onesآنهایی که.
138
463782
3123
من فقط می‎خواهم چند نمونه هیجان انگیز
را به شما نشان دهم.
08:00
This is one of the best-knownمشهورترین
phenomenaپدیده ها in the quantumکوانتومی worldجهان,
139
468215
3707
این یکی از شناخته شده ترین پدیده ها
در جهان کوانتومی است،
08:03
quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی.
140
471946
1701
تونل زنی کوانتومی.
08:05
The boxجعبه on the left showsنشان می دهد
the wavelikewavelike, spread-outگسترش یافتن انتشار یافتن distributionتوزیع
141
473671
4389
کادر سمت چپ توزیع موجی شکلِ گسترده شده
08:10
of a quantumکوانتومی entityنهاد --
a particleذره, like an electronالکترون,
142
478084
2761
یک موجود کوانتومی را نشان می‎دهد--
یک ذره، مانند الکترون،
08:12
whichکه is not a little ballتوپ
bouncingتندرست off a wallدیوار.
143
480869
3637
که یک توپ که از دیوار بر می‎گردد نیست.
08:16
It's a waveموج that has a certainمسلم - قطعی probabilityاحتمال
of beingبودن ableتوانایی to permeateنفوذ کن
144
484530
4739
این یک موج هست که احتمال مشخصی دارد
که بتواند درون یک دیوار سخت نفوذ کند
08:21
throughاز طریق a solidجامد wallدیوار, like a phantomفانتوم
leapingجهش throughاز طریق to the other sideسمت.
145
489293
3406
مانند یک شبح که به
سوی دیگر جست می‎زند.
08:24
You can see a faintاز حال رفتن smudgeلکه دار کردن of lightسبک
in the right-handدست راست boxجعبه.
146
492723
4098
شما می‎توانید در کادر سمت راست یک
لکه ضعیف نور را ببینید.
08:29
Quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی suggestsحاکی از that a particleذره
can hitاصابت an impenetrableغیر قابل نفوذ barrierمانع,
147
497773
4612
تونل زنی کوانتومی اظهار می‎کند که یک ذره
می‎تواند به دیواری غیرقابل نفوذ برخورد کند
08:34
and yetهنوز somehowبه نحوی, as thoughگرچه by magicشعبده بازي,
148
502409
2460
و با این حال به نوعی ،انگار با شعبده بازی،
08:36
disappearناپدید می شوند from one sideسمت
and reappearدوباره ظاهر می شود on the other.
149
504893
2444
از یک سمت ناپدید و در سمت دیگر ظاهر شود.
08:39
The nicestبهترین way of explainingتوضیح دادن it is
if you want to throwپرت كردن a ballتوپ over a wallدیوار,
150
507658
4251
بهترین راه توضیح این است که اگر شما
بخواهید توپی را از روی یک دیوار پرتاب کنید
08:43
you have to give it enoughکافی energyانرژی
to get over the topبالا of the wallدیوار.
151
511933
3577
باید به آن انرژی کافی بدهید که
به بالای دیوار برسد.
08:47
In the quantumکوانتومی worldجهان,
you don't have to throwپرت كردن it over the wallدیوار,
152
515534
3058
در دنیای کوانتومی مجبور نیستید که
آن را از روی دیوار پرتاب کنید،
08:50
you can throwپرت كردن it at the wallدیوار,
and there's a certainمسلم - قطعی non-zeroغیر صفر probabilityاحتمال
153
518616
3407
می‎توانید به سمت دیوار پرتابش کنید،
و یک احتمال مشخص غیر صفر وجود دارد
08:54
that it'llآن خواهد شد disappearناپدید می شوند on your sideسمت,
and reappearدوباره ظاهر می شود on the other.
154
522047
3323
که توپ در سمت شما ناپدید شود و
در سوی دیگر پدیدار شود.
08:57
This isn't speculationحدس و گمان, by the way.
155
525394
1678
در ضمن، این یک حدس نیست.
08:59
We're happyخوشحال -- well, "happyخوشحال"
is not the right wordکلمه --
156
527096
3396
ما از این خرسندیم-- خب راستش "خرسند"
لغت مناسبی نیست--
09:02
(Laughterخنده)
157
530516
2045
(خنده حضار)
09:04
we are familiarآشنا with this.
158
532585
1618
ما با این آشنا هستیم.
09:06
(Laughterخنده)
159
534227
2745
(خنده حضار)
09:08
Quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی
takes placeمحل all the time;
160
536996
2294
تونل زنی کوانتومی همیشه رخ میدهد
09:11
in factواقعیت, it's the reasonدلیل our Sunآفتاب shinesدرخشان است.
161
539314
2667
در واقع این دلیل تابشِ خورشید ما است.
09:14
The particlesذرات fuseفیوز togetherبا یکدیگر,
162
542655
1509
ذرات به هم جوش میخورند،
09:16
and the Sunآفتاب turnsچرخش hydrogenهیدروژن
into heliumهلیم throughاز طریق quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی.
163
544188
3698
و خورشید هیدروژن را از طریق
تونل زنی کوانتومی به هلیوم تبدیل میکند.
09:21
Back in the 70s and 80s, it was discoveredکشف شده
that quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی alsoهمچنین takes placeمحل
164
549464
5220
در سالهای دهه ۷۰ و ۸۰، کشف شد که
تونل زنی کوانتومی در درون
09:26
insideداخل livingزندگي كردن cellsسلول ها.
165
554708
1192
سلول زنده نیز رخ می‎دهد.
09:28
Enzymesآنزیم ها, those workhorsesنیروی کار of life,
the catalystsکاتالیزورها of chemicalشیمیایی reactionsواکنش ها --
166
556290
6266
آنزیم ها، این نیروی کار خستگی ناپذیر
زندگی، کاتالیزورهای واکنشهای شیمیایی--
09:34
enzymesآنزیم ها are biomoleculesبیومولکول ها that speedسرعت up
chemicalشیمیایی reactionsواکنش ها in livingزندگي كردن cellsسلول ها,
167
562580
4166
آنزیم ها زیست مولکولهایی هستند که واکنشهای
شیمیایی درون سلولهای زنده را سرعت می‎دهند،
09:38
by manyبسیاری, manyبسیاری ordersسفارشات of magnitudeاندازه.
168
566770
1703
به اندازه بارها و بارها در مقدار.
09:40
And it's always been a mysteryرمز و راز
how they do this.
169
568497
2784
و این همیشه یک راز بوده است که
چگونه این کار را انجام می‎دهند.
09:43
Well, it was discoveredکشف شده
170
571650
1189
خب، کشف شد
09:44
that one of the tricksترفندها that enzymesآنزیم ها
have evolvedتکامل یافته است to make use of,
171
572863
4852
که یکی از ترفندهایی که آنزیمها تکامل
یافته‎اند که از آن استفاده کنند،
09:49
is by transferringانتقال subatomicزیر اتمی particlesذرات,
like electronsالکترون ها and indeedدر واقع protonsپروتون ها,
172
577739
5228
انتقال ذرات زیراتمی،
مانند الکترونها و البته پروتونها
09:54
from one partبخشی of a moleculeمولکول
to anotherیکی دیگر viaاز طريق quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی.
173
582991
4661
از یک قسمت از مولکول به قسمت دیگر
از طریق تونل زنی کوانتومی است.
10:00
It's efficientکارآمد, it's fastسریع,
it can disappearناپدید می شوند --
174
588333
2851
این کارآمد و سریع است و می تواند
ناپدید شود--
10:03
a protonپروتون can disappearناپدید می شوند from one placeمحل,
and reappearدوباره ظاهر می شود on the other.
175
591208
3111
یک پروتون از یک مکان ناپدید می‎شود،
و در مکان دیگر ظاهر می‎شود.
10:06
Enzymesآنزیم ها help this take placeمحل.
176
594343
1629
آنزیم ها کمک می‎کنند که این
اتفاق رخ دهد.
10:08
This is researchپژوهش that's been
carriedانجام out back in the 80s,
177
596548
2683
این تحقیقی است که در سالهای دهه
۱۹۸۰ انجام شده است،
10:11
particularlyبه خصوص by a groupگروه
in Berkeleyبرکلی, Judithجودیت Klinmanکلاینمن.
178
599255
4037
به ویژه توسط یک گروه در برکلی،
جودیت کلینمن.
10:15
Other groupsگروه ها in the UKانگلستان
have now alsoهمچنین confirmedتایید شده
179
603316
2205
گروه‎های دیگر هم در بریتانیا
اکنون تایید کرده‎اند که
10:17
that enzymesآنزیم ها really do this.
180
605545
1411
آنزیم ها واقعا این کار را انجام می‎دهند.
10:21
Researchپژوهش carriedانجام out by my groupگروه --
181
609048
2549
مطالعه‎ای که توسط گروه من انجام شد--
10:23
so as I mentionedذکر شده,
I'm a nuclearاتمی physicistفیزیکدان,
182
611621
2434
همانطور که گفتم،
من یک فیزیکدان هسته ای هستم،
10:26
but I've realizedمتوجه شدم I've got these toolsابزار
of usingاستفاده كردن quantumکوانتومی mechanicsمکانیک
183
614079
3055
اما متوجه شدم که این وسائل استفاده
از مکانیک کوانتومی را
10:29
in atomicاتمی nucleiهسته, and so can applyدرخواست
those toolsابزار in other areasمناطق as well.
184
617158
5085
در هسته اتم دارم پس می‎توانم آن ابزار
را در شاخه های دیگر هم استفاده کنم.
10:35
One questionسوال we askedپرسید:
185
623404
1810
یک سوال که ما پرسیدیم این است که
10:37
is whetherچه quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی
playsنمایشنامه a roleنقش in mutationsجهش in DNADNA.
186
625238
4298
آیا تونل زنی کوانتومی در جهش DNA
نقشی بازی می کند؟
10:41
Again, this is not a newجدید ideaاندیشه;
it goesمی رود all the way back to the earlyزود 60s.
187
629843
3660
دوباره تاکید می‎کنم، این یک ایده جدید نیست
این بر می گردد به ابتدای دهه ۶۰.
10:45
The two strandsرشته ها of DNADNA,
the double-helixدو اسپلیک structureساختار,
188
633527
2961
دو شاخه DNA، ساختار مارپیچ دوگانه،
10:48
are heldبرگزار شد togetherبا یکدیگر by rungsرگ ها;
it's like a twistedپیچ خورده ladderنردبان.
189
636512
2823
توسط پله های نردبان به هم وصل شده‎اند
این مثل یک نردبان تاب خورده است.
10:51
And those rungsرگ ها of the ladderنردبان
are hydrogenهیدروژن bondsاوراق قرضه --
190
639359
3507
و آن پله های نردبان
پیوندهای هیدروژنی هستند--
10:54
protonsپروتون ها, that actعمل کن as the glueچسب
betweenبین the two strandsرشته ها.
191
642890
3790
پروتونها، که می توانند مثل چسب
بین دو شاخه عمل کنند.
10:58
So if you zoomبزرگنمایی in, what they're doing
is holdingبرگزاری these largeبزرگ moleculesمولکول ها --
192
646704
4750
پس اگر بزرگنمایی کنید، کاری که آنها انجام
می‎دهند نگه داشتن این مولکول های بزرگ--
11:03
nucleotidesنوکلئوتید ها -- togetherبا یکدیگر.
193
651478
1607
نوکلئوتایدها-- به یکدیگر است.
11:06
Zoomبزرگنمایی in a bitبیت more.
194
654130
1150
کمی بیشتر بزرگنمایی انجام دهید.
11:07
So, this a computerکامپیوتر simulationشبیه سازی.
195
655304
1916
این یک شبیه سازی رایانه‎ای است.
11:09
The two whiteسفید ballsتوپ ها
in the middleوسط are protonsپروتون ها,
196
657855
3542
دو تا توپ سفید در وسط پروتونها هستند،
11:13
and you can see that
it's a doubleدو برابر hydrogenهیدروژن bondرابطه.
197
661421
2299
و می توانید بینید که این یک
پیوند هیدروژنی دوگانه است.
11:15
One prefersترجیح می دهد to sitنشستن on one sideسمت;
the other, on the other sideسمت
198
663744
3314
یکی تمایل دارد که در یک سمت بنشیند
دیگری در سمت دیگرِ دو شاخه (DNA)
11:19
of the two strandsرشته ها of the verticalعمودی linesخطوط
going down, whichکه you can't see.
199
667082
4558
دو خط عمودی که پایین می روند
و شما نمی‎توانید ببینید.
11:24
It can happenبه وقوع پیوستن that
these two protonsپروتون ها can hopهاپ over.
200
672410
3395
می‎تواند اتفاق بیافتد که این
دو پروتون بپرند.
11:27
Watch the two whiteسفید ballsتوپ ها.
201
675829
1436
به دو توپ سفید نگاه کنید.
11:29
They can jumpپرش over to the other sideسمت.
202
677748
1998
آنها می توانند به سمت دیگر بپرند.
11:32
If the two strandsرشته ها of DNADNA then separateجداگانه,
leadingمنتهی شدن to the processروند of replicationتکثیر,
203
680239
5646
اگر سپس دو شاخه DNA جدا شوند،
که منجر به فرایند تولید همسان می گردد،
11:37
and the two protonsپروتون ها
are in the wrongاشتباه positionsموقعیت ها,
204
685909
3199
و دو پروتون در مکان اشتباه قرار دارند،
11:41
this can leadسرب to a mutationجهش.
205
689132
1763
این می تواند به جهش منجر شود.
11:43
This has been knownشناخته شده for halfنیم a centuryقرن.
206
691204
1872
نیم قرن است که این شناخته شده است.
11:45
The questionسوال is: How likelyاحتمال دارد
are they to do that,
207
693100
2343
سوال این است که: چقدر احتمال دارد
که آنها این کار را انجام دهند،
11:47
and if they do, how do they do it?
208
695467
2378
و اگر انجام می دهند، چگونه
این کار را می کنند؟
11:49
Do they jumpپرش acrossدر سراسر,
like the ballتوپ going over the wallدیوار?
209
697869
3019
آیا می پرند، مثل
توپ که از روی دیوار می پرد؟
11:52
Or can they quantum-tunnelتونل کوانتومی acrossدر سراسر,
even if they don't have enoughکافی energyانرژی?
210
700912
3502
یا آنها می توانند تونل زنی کوانتومی انجام
دهند، حتی اگر انرژی کافی نداشته باشند؟
11:57
Earlyزود indicationsنشانه ها suggestپیشنهاد می دهد that
quantumکوانتومی tunnelingتونل زنی can playبازی a roleنقش here.
211
705089
4252
شواهد اولیه نشان می‎دهند که
تونل زنی کوانتومی می‎تواند نقش ایفا کند.
12:01
We still don't know yetهنوز
how importantمهم it is;
212
709365
2124
هنوز نمی دانیم که این چقدر مهم است
12:03
this is still an openباز کن questionسوال.
213
711513
1792
این هنوز یک سوال بی پاسخ است.
12:06
It's speculativeنظری,
214
714199
1150
این بر اساس حدسیات است،
12:07
but it's one of those questionsسوالات
that is so importantمهم
215
715373
2643
ولی این یکی از آن سوال هایی است
که انقدر مهم است
12:10
that if quantumکوانتومی mechanicsمکانیک
playsنمایشنامه a roleنقش in mutationsجهش,
216
718040
2446
که اگر مکانیک کوانتومی در جهش نقش دارد،
12:12
surelyمسلما this mustباید have bigبزرگ implicationsپیامدها,
217
720510
2299
قطعا باید نتایج بزرگی داشته باشد،
12:14
to understandفهمیدن certainمسلم - قطعی typesانواع of mutationsجهش,
218
722833
2694
برای دانستن انواع خاصی از جهش،
12:17
possiblyاحتمالا even those that leadسرب
to turningچرخش a cellسلول cancerousسرطانی.
219
725551
3756
احتمالا حتی آنهایی که منجر به
سرطانی شدن یک سلول می شود.
12:22
Anotherیکی دیگر exampleمثال of quantumکوانتومی mechanicsمکانیک
in biologyزیست شناسی is quantumکوانتومی coherenceانسجام,
220
730803
5299
مثال دیگر مکانیک کوانتومی در
زیست شناسی، انسجام کوانتومی است،
12:28
in one of the mostاکثر
importantمهم processesفرآیندهای in biologyزیست شناسی,
221
736126
2353
در یکی از مهمترین فرایندها در زیست شناسی،
12:30
photosynthesisفتوسنتز: plantsگیاهان
and bacteriaباکتری ها takingگرفتن sunlightنور خورشید,
222
738503
3941
فتوسنتز: گیاهان و باکتری ها
نور خورشید را می‎گیرند،
12:34
and usingاستفاده كردن that energyانرژی to createايجاد كردن biomassزیست توده.
223
742468
2954
و از آن انرژی برای تولید
زیست توده استفاده می‎کنند.
12:38
Quantumکوانتومی coherenceانسجام is the ideaاندیشه
of quantumکوانتومی entitiesموجودیت ها multitaskingچند وظیفه ای.
224
746215
4152
انسجام کوانتومی ایده انجام همزمان چند کار
توسط موجودات کوانتومی است.
12:42
It's the quantumکوانتومی skierاسکی باز.
225
750912
1604
این اسکی باز کوانتومی است.
12:44
It's an objectشی that behavesرفتار می کند like a waveموج,
226
752540
2952
این یک شی است که مثل
یک موج عمل می‎کند،
12:47
so that it doesn't just moveحرکت
in one directionجهت or the other,
227
755516
2902
پس در یک جهت و یا
جهت دیگر حرکت نمی‎کند،
12:50
but can followدنبال کردن multipleچندگانه pathwaysمسیرها
at the sameیکسان time.
228
758442
3320
ولی می‎تواند چند مسیر را
در یک زمان دنبال کند.
12:54
Some yearsسالها agoپیش,
the worldجهان of scienceعلوم پایه was shockedبهت زده
229
762708
3916
چند سال پیش، دنیای علم
شوکه شد
12:58
when a paperکاغذ was publishedمنتشر شده
showingنشان دادن experimentalتجربی evidenceشواهد
230
766648
3584
زمانی که مقاله ای چاپ شد که
شواهد علمی‎ای ارائه می داد که
13:02
that quantumکوانتومی coherenceانسجام
takes placeمحل insideداخل bacteriaباکتری ها,
231
770256
3776
انسجام کوانتومی درون
یک باکتری اتفاق می‎افتد،
13:06
carryingحمل کردن out photosynthesisفتوسنتز.
232
774056
1686
که فتوسنتز را انجام می‎دهد.
13:07
The ideaاندیشه is that the photonفوتون,
the particleذره of lightسبک, the sunlightنور خورشید,
233
775766
3064
ایده این است که فوتون، ذره نور،
نور خورشید،
13:10
the quantumکوانتومی of lightسبک
capturedاسیر by a chlorophyllکلروفیل moleculeمولکول,
234
778854
3344
کوانتومِ نور که توسط یک مولکولِ
کلوروفیل جذب می شود،
13:14
is then deliveredتحویل داده شده to what's calledبه نام
the reactionواکنش centerمرکز,
235
782222
2591
سپس به چیزی که مرکز برهمکنش
نام دارد تحویل می شود،
13:16
where it can be turnedتبدیل شد into
chemicalشیمیایی energyانرژی.
236
784837
2064
جایی که می تواند به انرژی شیمیایی
تبدیل می شود.
13:18
And in gettingگرفتن there,
it doesn't just followدنبال کردن one routeمسیر;
237
786925
2648
و در رسیدن به آنجا،
فقط یک مسیر را دنبال نمی کند
13:21
it followsبه دنبال آن است multipleچندگانه pathwaysمسیرها at onceیک بار,
238
789597
2215
در یک زمان چندین مسیر را دنبال می کند،
13:23
to optimizeبهینه سازی the mostاکثر efficientکارآمد way
of reachingرسیدن به the reactionواکنش centerمرکز
239
791836
4337
برای بهینه کردن موثرترین راهِ
رسیدن به مرکز برهمکنش
13:28
withoutبدون dissipatingاز بین بردن as wasteدور ریختنی heatحرارت.
240
796197
1721
بدون منهدم شدن بصورت اتلاف گرمایی.
13:31
Quantumکوانتومی coherenceانسجام takingگرفتن placeمحل
insideداخل a livingزندگي كردن cellسلول.
241
799228
3309
انسجام کوانتومی درون یک سلول
زنده رخ می دهد.
13:34
A remarkableقابل توجه ideaاندیشه,
242
802561
2120
یک ایده قابل توجه،
13:36
and yetهنوز evidenceشواهد is growingدر حال رشد almostتقریبا weeklyهفتگی,
with newجدید papersاوراق comingآینده out,
243
804705
6235
و هنوز شواهد تقریبا هفتگی در حال افزایش
هستند، مقاله‎های جدیدی که بیرون می‎آیند،
13:42
confirmingتایید that this
does indeedدر واقع take placeمحل.
244
810964
2212
تایید می کنند که این پدیده
قطعا رخ می‎دهد.
13:45
My thirdسوم and finalنهایی exampleمثال
is the mostاکثر beautifulخوشگل, wonderfulفوق العاده ideaاندیشه.
245
813555
4739
مثال سوم و نهایی من زیباترین و
عالی ترین ایده است.
13:50
It's alsoهمچنین still very speculativeنظری,
but I have to shareاشتراک گذاری it with you.
246
818318
4063
این هنوز خیلی بر مبنای حدسیات است،
اما باید آن را با شما به اشتراک بگذارم.
13:54
The Europeanاروپایی robinرابین
migratesمهاجرت می کند from Scandinaviaاسکاندیناوی
247
822405
4612
سینه سرخ اروپایی از اسکاندیناوی
مهاجرت می کند
13:59
down to the Mediterraneanمدیترانه ای, everyهرکدام autumnفصل پاييز,
248
827041
2635
به سمت پایین تا مدیترانه، هر پاییز،
14:01
and like a lot of other
marineدریایی animalsحیوانات and even insectsحشرات,
249
829700
3373
و مثل خیلی دیگر از حیوانات دریایی
و حتی حشرات،
14:05
they navigateحرکت کن by sensingسنجش
the Earth'sزمین magneticمغناطیسی fieldرشته.
250
833097
4300
با حس کردن میدان مغناطیسی زمین
مسیریابی می کنند.
14:10
Now, the Earth'sزمین magneticمغناطیسی fieldرشته
is very, very weakضعیف;
251
838968
2427
حال، میدان مغناطیسی زمین
خیلی خیلی ضعیف است
14:13
it's 100 timesبار weakerضعیف تر
than a fridgeیخچال magnetآهن ربا,
252
841419
2080
۱۰۰ بار ضعیف تر از
آهنربایِ روی در یخچال،
14:15
and yetهنوز it affectsتاثیر می گذارد the chemistryعلم شیمی --
somehowبه نحوی -- withinدر داخل a livingزندگي كردن organismارگانیسم.
253
843523
5601
و با این حال -- به نوعی--بر شیمیِ
درون یک ارگانیسم زنده اثر می کند.
14:21
That's not in doubtشک --
a Germanآلمانی coupleزن و شوهر of ornithologistsارجینالیست ها,
254
849932
3806
در این شکی نیست-- یک زوج
پرنده شناس آلمانی
14:25
Wolfgangولفگانگ and RoswithaRoswitha Wiltschkoویلچچکو,
in the 1970s, confirmedتایید شده that indeedدر واقع,
255
853762
4260
ولفگانگ و رزویتا ویلتشکو
در دهه ۱۹۷۰ آن را تایید کردند،
14:30
the robinرابین does find its way by somehowبه نحوی
sensingسنجش the Earth'sزمین magneticمغناطیسی fieldرشته,
256
858046
3977
سینه سرخ راهش را به نوعی از طریق حس کردن
میدان مغناطیسی زمین پیدا می کند،
14:34
to give it directionalجهت informationاطلاعات --
a built-inساخته شده در compassقطب نما.
257
862047
3327
که به او اطلاعاتِ جهت بدهد--
یک قطب نمای درونی.
14:37
The puzzleپازل, the mysteryرمز و راز was:
How does it do it?
258
865398
2249
معما و راز این بود:
چگونه این کار را انجام می دهد؟
14:40
Well, the only theoryتئوری in townشهر --
259
868351
3030
خب تنها تئوری ارزشمند موجود--
14:43
we don't know if it's the correctدرست theoryتئوری,
but the only theoryتئوری in townشهر --
260
871405
3436
نمی‎دانیم که این تئوری صحیح است،
ولی تنها تئوری ارزشمند موجود است--
14:46
is that it does it viaاز طريق something
calledبه نام quantumکوانتومی entanglementگرفتگی.
261
874865
2984
این است که او اینکار را از طریق چیزی که
جفت شدگی کوانتومی نام دارد انجام می دهد.
14:50
Insideداخل the robin'sرابین retinaشبکیه چشم --
262
878567
2374
در شبکیه سینه سرخ--
14:52
I kidبچه you not -- insideداخل the robin'sرابین retinaشبکیه چشم
is a proteinپروتئین calledبه نام cryptochromecryptochrome,
263
880965
4232
باهاتون شوخی نمی کنم-- درون شبکیه سینه سرخ
پروتئینی هست به نام کریپتوکروم،
14:57
whichکه is light-sensitiveحساس به نور.
264
885221
1380
که به نور حساس است.
14:58
Withinدر داخل cryptochromecryptochrome, a pairجفت of electronsالکترون ها
are quantum-entangledوابسته به کوانتومی.
265
886625
3939
درون کریپتوکروم، یک جفت الکترون،
جفت شده کوانتومی هستند.
15:02
Now, quantumکوانتومی entanglementگرفتگی
is when two particlesذرات are farدور apartجدا از هم,
266
890588
3232
حال، جفت شدگی کوانتومی زمانی است
که دو ذره خیلی از هم دور هستند،
15:05
and yetهنوز somehowبه نحوی remainماندن
in contactتماس with eachهر یک other.
267
893844
2834
با این وجود به نوعی با
یکدیگر در تماس می مانند.
15:08
Even Einsteinانیشتین hatedمتنفر بود this ideaاندیشه;
268
896991
1446
حتی اینشتین از این ایده متنفر بود;
15:10
he calledبه نام it "spookyشبح وار actionعمل
at a distanceفاصله."
269
898461
2039
به آن می گفت: "عمل شبح وار از راه دور"
15:12
(Laughterخنده)
270
900524
1881
(خنده حضار)
15:14
So if Einsteinانیشتین doesn't like it,
then we can all be uncomfortableناراحت with it.
271
902429
3443
پس اگر اینشتین از آن خوشش نمی‎آید،
پس ما همه می توانیم با آن راحت نباشیم.
15:17
Two quantum-entangledوابسته به کوانتومی electronsالکترون ها
withinدر داخل a singleتنها moleculeمولکول
272
905896
2853
دو الکترونِ جفت شده کوانتومی
درون یک مولکول
15:20
danceرقص a delicateظریف danceرقص
273
908773
1471
یک رقص ظریف می کنند
15:22
that is very sensitiveحساس
to the directionجهت the birdپرنده fliesمگس ها
274
910268
2541
که به جهتی که پرنده در
میدان مغناطیسی زمین
15:24
in the Earth'sزمین magneticمغناطیسی fieldرشته.
275
912833
1531
پرواز می کند خیلی حساسیت دارد.
15:26
We don't know if it's
the correctدرست explanationتوضیح,
276
914848
2610
نمی دانیم که آیا این
توضیح صحیح است،
15:29
but wowوای, wouldn'tنمی خواهم it be excitingهیجان انگیز
if quantumکوانتومی mechanicsمکانیک helpsکمک می کند birdsپرنده ها navigateحرکت کن?
277
917482
4544
ولی وای! جالب نیست که مکانیک کوانتومی
به پرندگان کمک کند که مسیریابی کنند؟
15:35
Quantumکوانتومی biologyزیست شناسی is still in it infancyدوران کودکی.
278
923069
2721
زیست شناسی کوانتومی هنوز در
دوران اولیه تکامل خود است.
15:37
It's still speculativeنظری.
279
925814
3484
هنوز بر مبنای حدس است.
15:41
But I believe it's builtساخته شده on solidجامد scienceعلوم پایه.
280
929742
3849
ولی من باور دارم که بر روی
علمی محکم بنا شده است.
15:45
I alsoهمچنین think that
in the comingآینده decadeدهه or so,
281
933917
3809
همینطور فکر می کنم که در
دهه پیش رو یا همین حدود،
15:49
we're going to startشروع کن to see
that actuallyدر واقع, it pervadesنفوذ می کند life --
282
937750
4841
خواهیم دید که در واقع،
در زندگی شایع است--
15:54
that life has evolvedتکامل یافته است tricksترفندها
that utilizeاستفاده کنید the quantumکوانتومی worldجهان.
283
942615
4596
که زندگی ترفندهایی را تکامل داده است
که از جهان کوانتومی بهره می برند.
16:00
Watch this spaceفضا.
284
948026
1428
منتظر خبرهای بعدی باشید.
16:01
Thank you.
285
949478
1157
متشکرم.
16:02
(Applauseتشویق و تمجید)
286
950659
2202
(تشویق حضار)
Translated by Amin Rasoulof
Reviewed by sadegh zabihi

▲Back to top

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

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