Cu toții suntem conectați la nivel atomic.
Fundamental, universal.
Dar ce înseamnă asta?
Sunt astrofizician și, ca atare,
este responsabilitatea mea să urmăresc istoria cosmică
a fiecăruia dintre atomii voștri.
De fapt, aș spune
că una dintre cele mai mari realizări ale astronomiei moderne
este înțelegerea modului în care atomii noștri au fost formați.
În timp ce hidrogenul și heliul au fost făcuți
în timpul primelor două minute după big-bang,
originea elementelor grele,
cum ar fi fierul din sânge, oxigenul pe care îl respirăm,
siliconul din calculatoare,
provine din ciclul de viață al stelelor.
Reacțiile nucleare iau elemente mai ușoare și le transformă în elemente mai grele,
iar asta face ca stelele să strălucească
și în cele din urmă să explodeze,
îmbogățind astfel universul cu aceste elemente grele.
Deci, fără moartea stelelor
nu ar exista oxigen
sau alte elemente mai grele decât hidrogenul și heliul,
și, prin urmare, nu ar exista viață.
Există mai mulți atomi în corpurile noastre
decât stele în univers.
Iar acești atomi sunt extrem de rezistenți.
Originea atomilor noștri
poate fi urmărită în stelele care le-au fabricat în interiorul lor
și le-au răspândit în toată Calea Lactee,
acum miliarde de ani.
Și știu asta
pentru că dețin o firmă de pompe funebre stelară.
(Râsete)
Astăzi vreau să vă duc într-o călătorie care începe cu o supernovă
și se termină cu aerul pe care îl respirăm chiar acum.
Deci, din ce este făcut corpul nostru?
96% constă din doar patru elemente:
hidrogen, carbon, oxigen și azot.
Personajul principal al acestei povești cosmice este oxigenul.
Nu doar că o mare parte din corpul nostru e alcătuită din oxigen,
dar oxigenul e singurul element ce luptă pentru a proteja viața pe Pământ.
Majoritatea oxigenului din univers
a fost într-adevăr produsă în întreaga istorie a universului
în aceste supernove.
Aceste supernove semnalează dispariția unor stele foarte masive.
Și pentru o lună de zile,
o supernovă poate fi mai strălucitoare decât o întreagă galaxie
care conține miliarde de stele.
Acest lucru e cu adevărat incredibil.
Asta pentru că stelele masive sunt mai strălucitoare
și au o moarte spectaculoasă în comparație cu alte stele.
Fuziunea nucleară e inima tuturor stelelor,
incluzând Soarele,
și ca rezultat e sursa primordială a întregii energii de pe Pământ.
Vă puteți gândi la stele ca la niște fabrici de fuziune
care sunt alimentate de unirea atomilor
în interiorul lor fierbinte și dens.
Stele precum Soarele nostru,
care sunt relativ mici,
transformă hidrogenul în heliu,
dar stele mai grele de aproximativ opt ori masa Soarelui
continuă acest ciclu de ardere
chiar și după ce și-au epuizat heliul din miezul lor.
Deci în acest punct,
steaua masivă a rămas cu un miez de carbon,
care, după cum știți, este elementul de bază al vieții.
Acest miez de carbon continuă să se prăbușească
și, ca urmare, temperatura crește,
ce permite altor reacții nucleare să aibă loc,
iar carbonul se transformă apoi în oxigen,
în neon, silicon, sulf
și în cele din urmă în fier.
Iar fierul reprezintă finalul.
De ce?
Deoarece fierul e nucleul cel mai compact din univers,
ceea ce înseamnă că nu putem extrage energie din fuziunea fierului.
Deci, când întregul nucleu al stelei masive e făcut din fier,
ea rămâne fără combustibil.
Și asta e o zi incredibil de proastă pentru o stea.
(Râsete)
Fără combustibil, nu poate genera căldură,
și astfel gravitația a câștigat bătălia.
Nucleul de fier nu are altă opțiune decât să se prăbușească,
atingând densități incredibil de mari.
Gândiți-vă la 300 de milioane de tone
reduse la un spațiu de dimensiunea unui cub de zahăr.
La aceste densități extreme ridicate, miezul rezistă la colaps,
și ca rezultat,
tot acest material ricoșează din miez.
Și acest ricoșeu dramatic,
ce are loc într-o fracțiune de secundă,
e responsabil de împrăștierea restului stelei în toate direcțiile,
formând în final o supernovă.
Deci, din păcate, din perspectiva unui astrofizician,
condițiile din miezul acestor stele care explodează
nu pot fi recreate într-un laborator.
(Râsete)
Din fericire pentru umanitate, nu suntem capabili să facem asta.
(Râsete)
Dar ce înseamnă asta?
Asta înseamnă că astrofizicieni fiind,
trebuie să ne bazăm pe simulări computerizate sofisticate
pentru a înțelege aceste fenomene complexe.
Aceste simulări pot fi utilizate pentru a înțelege cum se comportă gazul
în asemenea condiții extreme.
Pot fi folosite pentru a răspunde la întrebări fundamentale
precum: „Ce a tulburat în cele din urmă steaua masivă?”
„Cum se face că dintr-o implozie poate rezulta e explozie?”
Sunt multe dezbateri în domeniu,
dar cu toții suntem de acord că neutrinii,
care sunt aceste particule elementare evazive,
joacă un rol crucial.
Da?
Sunt pe cale să vă arăt una dintre acele simulări.
Deci, neutrinii sunt produși în număr foarte mare dacă nucleul se prăbușește.
Și de fapt,
ei sunt responsabili pentru transferul de energie în acest nucleu.
Ca radiația termică într-un încălzitor,
neutrinii pompează energie în miez,
mărind posibilitatea de a distruge steaua.
De fapt, pentru aproximativ o fracție de secundă,
neutrinii pompează atâta energie
încât presiunea crește suficient încât să se producă o undă de șoc
iar unda de șoc se extinde și distruge întreaga stea.
Și datorită acestei unde de șoc sunt produse elementele.
Mulțumim, neutrinilor!
(Râsete)
Supernovele strălucesc puternic,
și pentru o scurtă perioadă de timp,
ele radiază mai multă energie decât Soarele în întreaga sa viață.
Punctul de lumină pe care îl vedeți acolo,
care cu siguranță nu mai era acolo,
arde ca un far,
indicând clar poziția în care a murit steaua masivă.
Într-o galaxie ca propria noastră Cale Lactee,
estimăm că aproximativ o dată la 50 de ani,
o stea masivă moare.
Aceasta implică faptul că undeva în univers,
există o explozie de supernovă în fiecare secundă.
Și din fericire pentru astronomi,
unele dintre ele sunt relativ aproape de Pământ.
Diverse civilizații au înregistrat aceste explozii de supernove
cu mult înainte de inventarea telescopului.
Cea mai faimosă dintre toate
e probabil explozia supernovei care a dat naștere Nebuloasei Crabului.
Da?
Astronomii coreeni și chinezi au înregistrat această supernovă în 1054,
așa cum au făcut, aproape sigur, nativii americani.
Această supernova a avut loc la aproape 5.600 de ani-lumină distanță de Pământ.
Și a fost atât de incredibil de luminoasă
încât astronomii o puteau vedea în timpul zilei.
Și a fost vizibilă cu ochiul liber timp de aproape doi ani pe cerul nopții.
Înaintați repede 1.000 de ani mai târziu și ce vedem?
Vedem aceste filamente care au fost expulzate de explozie,
deplasându-se cu 480 de kilometri pe secundă.
Aceste filamente sunt esențiale pentru a înțelege
cum mor stelele masive.
Imaginea pe care o vedeți aici
a fost asamblată de telescopul spațial Hubble
într-o perioadă de trei luni.
Și este incredibil de important pentru astronomi
deoarece în cele din urmă poartă moștenirea chimică
a stelei care a explodat.
Filamentele portocalii pe care le vedeți sunt rămășițele îndepărtate ale stelei,
și sunt alcătuite în principal din hidrogen,
în timp ce filamentele albastre și roșii pe care le vedeți
sunt oxigenul proaspăt sintetizat.
Deci studiind rămășițele unei supernove, precum e Nebuloasa Crabului,
a permis astronomilor să concluzioneze cu fermitate
că majoritatea oxigenului de pe Pământ a fost produs de explozia supernovelor
de-a lungul istoriei universului.
Și putem estima
că pentru a forma toți atomii de oxigen din corpul nostru,
a fost nevoie de aproape 100 de milioane de supernove.
Deci fiecare părticică din voi, sau cel puțin majoritatea,
provine dintr-una din aceste supernove.
Poate vă veți întreba,
cum se face că acești atomi
care au fost generați în astfel de condiții extreme
în cele din urmă ajung în corpul nostru?
Vreau să urmați acest experiment mintal.
Imaginați-vă că suntem în Calea Lactee și explodează o supernovă.
A expulzat tone și tone de atomi de oxigen
în spațiul aproape gol.
Câțiva dintre ei au format un nor.
Acum 4,5 miliarde de ani,
ceva a deranjat acest nor și l-a determinat să se prăbușească,
formând Soarele în centrul său și sistemul solar.
Deci Soarele, planetele și viața de pe Pământ
depind de acest ciclu frumos
de naștere stelară, de moarte stelară și de renașterea stelară.
Și acest lucru continuă reciclarea atomilor din univers.
În consecință, astronomia și chimia sunt strâns legate.
Suntem forme de viață care au evoluat pentru a inspira deșeurile plantelor.
Dar acum știți
că, de asemenea, inhalăm și deșeurile supernovelor.
(Râsete)
Așa că luați o pauză și inhalați.
Un atom de oxigen tocmai a intrat în corpul vostru.
Cert e că acel atom de oxigen
își amintește că a fost în interiorul unei stele
și probabil a fost fabricat de o supernovă.
E posibil ca acel atom să fi călătorit întregul sistem solar
până când a ajuns pe Pământ,
cu mult înainte de a ajunge la voi.
Când respirăm,
folosim sute de litri de oxigen în fiecare zi.
Așa că sunt incredibil de norocos să stau în fața acestui public frumos,
dar de fapt vă fur atomii de oxigen.
(Râsete)
Și pentru că vă vorbesc,
vă dau câțiva dintre ei înapoi, care odată au locuit în mine.
Deci respirând,
participați la acest frumos schimb de atomi.
Și atunci puteți întreba:
„Ei bine, câți atomi din corpul nostru au aparținut cândva lui Frida Kahlo?”
(Râsete)
Aproximativ 100.000 dintre ei.
Probabil că încă 100.000 au aparținut lui Marie Curie,
încă 100.000 lui Sally Ride,
sau la oricine vreți să vă gândiți.
Așadar, respirația nu numai că ne umple plămânii cu istorie cosmică,
ci și cu istorie umană.
Aș dori să închei discursul meu împărtășind un mit
care este foarte aproape de inima mea.
Un mit din cultura Chichimeca,
care este o cultură Mezoamericană foarte puternică.
Și Chichimeca cred
că esența noastră a fost asamblată în ceruri.
Și în călătoria ei către noi,
s-a fragmentat în tone de piese diferite.
Deci, bunicul meu obișnuia să spună:
„Unul dintre motivele pentru care te simți incomplet
este pentru că îți lipsesc din piese.”
(Râsete)
„Dar nu te lăsa păcălit de asta.
Ți s-a oferit o oportunitate incredibilă de a crește.
De ce?
Pentru că nu e ca și cum acele bucăți s-au împrăștiat pe Pământ
și trebuie să te duci să le iei.
Nu, acele piese au căzut în alte persoane.
Și doar împărtășindu-le, vei deveni mai complet.
Da, pe timpul vieții,
vor exista persoane care au aceste piese imense
care te fac să te simți întreg.
Dar în căutarea ta de a fi complet,
trebuie să prețuiești și să împărtășești fiecare dintre acele piese.”
Mi se pare foarte asemănătoare cu istoria oxigenul.
(Râsete)
Care a pornit în ceruri dintr-o supernovă,
și continuă și astăzi,
în conținutul umanității noastre.
Atomii din corpul nostru au pornit într-o odisee epică,
pe durate de timp de la miliarde de ani la simple secole,
toate ducând la voi,
la voi toți,
martori ai universului.
Vă mulțumesc!
(Aplauze)