Πώς η Κβαντική Βιολογία μπορεί να εξηγήσει τα μεγάλα ερωτήματα της ζωής
-
0:01 - 0:06Θα ήθελα να σας παρουσιάσω
έναν ανερχόμενο τομέα της επιστήμης, -
0:06 - 0:10που είναι ακόμα σε πρώιμο στάδιο,
αλλά έχει τεράστιο ενδιαφέρον -
0:10 - 0:12και σίγουρα αναπτύσσεται
με γρήγορους ρυθμούς. -
0:13 - 0:17Η κβαντική βιολογία
θέτει ένα πολύ απλό ερώτημα: -
0:17 - 0:19Παίζει ρόλο η κβαντική μηχανική --
-
0:19 - 0:22αυτή η περίεργη, υπέροχη
και ισχυρή θεωρία -
0:22 - 0:25του υποατομικού κόσμου
των ατόμων και των μορίων -
0:25 - 0:28που διέπει σε μεγάλο βαθμό
τη σύγχρονη φυσική και χημεία -- -
0:28 - 0:32και μέσα στο ζωντανό κύτταρο;
-
0:32 - 0:36Δηλαδή: Υπάρχουν διεργασίες,
μηχανισμοί, φαινόμενα -
0:36 - 0:40σε ζωντανούς οργανισμούς
που μπορούμε να εξηγήσουμε μόνο -
0:40 - 0:43με τη βοήθεια
της κβαντικής μηχανικής; -
0:43 - 0:45Η κβαντική βιολογία δεν
είναι κάτι νέο. -
0:45 - 0:48Υπάρχει από τις αρχές
της δεκαετίας του '30. -
0:48 - 0:52Αλλά μόλις την τελευταία δεκαετία περίπου
επιμελή πειράματα -- -
0:52 - 0:55σε εργαστήρια βιοχημείας,
με τη χρήση φασματοσκοπίας -- -
0:55 - 1:02έχουν δώσει σαφείς, απτές αποδείξεις
πως υπάρχουν συγκεκριμένοι μηχανισμοί -
1:02 - 1:05που μπορούμε να εξηγήσουμε
με την κβαντική μηχανική. -
1:06 - 1:09Η κβαντική βιολογία ενώνει
φυσικούς κβαντικής μηχανικής, βιοχημικούς, -
1:09 - 1:13μοριακούς βιολόγους --
είναι πολύ διεπιστημονική. -
1:13 - 1:17Προέρχομαι από την κβαντική φυσική,
άρα είμαι πυρηνικός φυσικός. -
1:17 - 1:19Έχω περάσει πάνω από τρεις δεκαετίες
-
1:19 - 1:22προσπαθώντας να καταλάβω
την κβαντική μηχανική. -
1:22 - 1:24Ο Νιλς Μπορ, από τους πατέρες
της κβαντικής μηχανικής, -
1:24 - 1:28είπε: «Αν δε σας εκπλήσσει,
τότε δεν την έχετε καταλάβει». -
1:28 - 1:31Έτσι, νιώθω χαρούμενος
που εξακολουθεί να με εκπλήσσει. -
1:31 - 1:33Είναι κάτι καλό.
-
1:33 - 1:40Αλλά σημαίνει ότι μελετώ
τις μικρότερες δομές στο σύμπαν -- -
1:40 - 1:42τα δομικά στοιχεία της πραγματικότητας.
-
1:42 - 1:45Αν σκεφτούμε την κλίμακα μεγέθους,
-
1:45 - 1:48ξεκινήσουμε με κάτι καθημερινό
όπως ένα μπαλάκι του τένις, -
1:48 - 1:51και κατέβουμε τις τάξεις
μεγέθους -- -
1:51 - 1:56από το μάτι μιας βελόνας σε ένα κύτταρο,
σε ένα βακτήριο, σε ένα ένζυμο -- -
1:56 - 1:58τελικά φτάνουμε στον νανόκοσμο.
-
1:58 - 2:00Τον όρο νανοτεχνολογία
ίσως τον έχετε ακούσει. -
2:01 - 2:04Ένα νανόμετρο είναι ένα
δισεκατομμυριοστό του μέτρου. -
2:05 - 2:09Ο τομέας μου είναι ο πυρήνας του ατόμου,
η μικρή κουκκίδα μέσα στο άτομο. -
2:09 - 2:11Είναι ακόμα μικρότερη σε κλίμακα.
-
2:11 - 2:13Είναι ο χώρος της κβαντικής μηχανικής,
-
2:13 - 2:15που φυσικοί και χημικοί
έκαναν πολύ καιρό -
2:15 - 2:17να συνηθίσουν.
-
2:17 - 2:22Οι βιολόγοι, από την άλλη,
φαίνεται ότι το πήραν πιο ελαφρά. -
2:22 - 2:26Είναι ικανοποιημένοι με τα μοντέλα μορίων
από μπάλες και ξυλάκια. -
2:26 - 2:28(Γέλια)
-
2:28 - 2:31Οι μπάλες είναι τα άτομα, τα ξυλάκια
είναι οι δεσμοί μεταξύ τους. -
2:31 - 2:33Όταν δεν μπορούν να τα φτιάξουν
στο εργαστήριο, -
2:33 - 2:36έχουν πλέον πολύ ισχυρούς
υπολογιστές -
2:36 - 2:38που θα προσομοιώσουν
ένα τεράστιο μόριο. -
2:38 - 2:41Αυτή είναι μια πρωτεΐνη
αποτελούμενη από 100.000 άτομα. -
2:42 - 2:46Δεν απαιτεί ιδιαίτερες γνώσεις
στην κβαντική μηχανική για να ερμηνευτεί. -
2:48 - 2:51Η κβαντική μηχανική αναπτύχθηκε
τη δεκαετία του '20. -
2:51 - 2:58Είναι ένα σύνολο όμορφων και ισχυρών
μαθηματικών κανόνων και ιδεών -
2:58 - 3:00που εξηγούν τον μικρόκοσμο.
-
3:01 - 3:04Είναι ένας κόσμος πολύ διαφορετικός
από τον καθημερινό μας κόσμο, -
3:04 - 3:05που έχει τρισεκατομύρια άτομα.
-
3:05 - 3:09Ένας κόσμος χτισμένος
στην πιθανότητα και την τύχη. -
3:10 - 3:11Είναι ένας ασαφής κόσμος.
-
3:11 - 3:13Ένας κόσμος φαντασμάτων,
-
3:13 - 3:16όπου τα σωματίδια συμπεριφέρονται
και ως απλωμένα κύματα. -
3:18 - 3:21Αν φανταστούμε την κβαντική μηχανική
ή την κβαντική φυσική -
3:21 - 3:26ως τη θεμελιώδη βάση
της ίδιας της πραγματικότητας, -
3:26 - 3:28δε θα ήταν παράδοξο να πούμε ότι
-
3:28 - 3:30η κβαντική φυσική είναι
η βάση της οργανικής χημείας. -
3:30 - 3:33Άλλωστε, μας δίνει
τους κανόνες που μας λένε -
3:33 - 3:35πώς τα άτομα συνδέονται
και κάνουν οργανικά μόρια. -
3:35 - 3:39Η οργανική χημεία, κλιμακωμένη
σε πολυπλοκότητα, -
3:39 - 3:42μας δίνει τη μοριακή βιολογία,
που φυσικά οδηγεί στην ίδια τη ζωή. -
3:42 - 3:44Έτσι, δεν προκαλεί έκπληξη.
-
3:44 - 3:45Είναι σχεδόν μηδαμινό.
-
3:45 - 3:50Λένε: «Φυσικά, η ζωή πρέπει τελικά
να εξαρτάται από την κβαντική μηχανική». -
3:50 - 3:53Αλλά το ίδιο ισχύει για τα πάντα.
-
3:53 - 3:56Για όλη την άψυχη ύλη, που
απαρτίζεται από τρισεκατομμύρια άτομα. -
3:57 - 4:01Τελικά, υπάρχει ένα κβαντικό επίπεδο
-
4:01 - 4:04όπου πρέπει να εμβαθύνουμε
αυτό το παράδοξο. -
4:04 - 4:06Αλλά στην καθημερινότητα,
μπορούμε να το ξεχάσουμε. -
4:06 - 4:10Γιατί μόλις συγκεντρώσεις
τρισεκατομμύρια άτομα, -
4:10 - 4:12αυτό το κβαντικό παράδοξο
διαλύεται. -
4:15 - 4:18Η κβαντική βιολογία δεν έχει σχέση με αυτό
-
4:18 - 4:20Δεν είναι τόσο προφανής.
-
4:20 - 4:25Φυσικά η κβαντική μηχανική είναι η βάση
της ζωής σε κάποιο μοριακό επίπεδο. -
4:25 - 4:31Η κβαντική βιολογία έχει να κάνει με
την αναζήτηση των μη τετριμμένων, -
4:31 - 4:36των αντιφατικών ιδεών
της κβαντικής μηχανικής -
4:36 - 4:39και εξετάζει αν πραγματικά
παίζει σημαντικό ρόλο -
4:39 - 4:41στην περιγραφή των διαδικασιών της ζωής.
-
4:43 - 4:48Αυτό είναι το τέλειο παράδειγμα
της αντιφατικότητας -
4:48 - 4:49του κβαντικού κόσμου.
-
4:49 - 4:51Αυτός ο κβαντικός σκιέρ,
-
4:51 - 4:53φαίνεται να είναι καλά,
να είναι εντελώς υγιής, -
4:53 - 4:57αλλά μοιάζει να έχει περάσει και από τις
δύο πλευρές του δέντρου ταυτόχρονα. -
4:57 - 4:59Βλέπετε, αν δείτε τέτοια ίχνη
-
4:59 - 5:01θα πιστέψετε ότι πρόκειται
για κάποιο ακροβατικό. -
5:01 - 5:04Αλλά στον κόσμο των κβάντων,
αυτό συμβαίνει συνέχεια. -
5:05 - 5:08Τα σωματίδια μπορούν να είναι
σε δύο μέρη ταυτόχρονα. -
5:08 - 5:10Μπορούν να κάνουν πολλά πράγματα
την ίδια στιγμή. -
5:10 - 5:13Μπορούν να συμπεριφέρονται
σαν απλωμένα κύματα. -
5:13 - 5:15Είναι σχεδόν σαν μαγεία.
-
5:16 - 5:18Οι φυσικοί και οι χημικοί
εδώ και έναν αιώνα περίπου -
5:18 - 5:21προσπαθούν να συνηθίσουν αυτήν
την ιδιομορφία. -
5:21 - 5:23Δε λέω ότι φταίνε
οι βιολόγοι -
5:23 - 5:25που δεν μπορούν ή δε θέλουν
να μάθουν κβαντική μηχανική. -
5:25 - 5:29Βλέπετε, αυτή η ιδιομορφία είναι
πολύ εύθραυστη -
5:29 - 5:33κι εμείς οι φυσικοί δουλεύουμε πολύ σκληρά
για να τη διατηρήσουμε στα εργαστήριά μας. -
5:33 - 5:37Ψύχουμε τα συστήματά μας
για να φτάσουμε κοντά στο απόλυτο μηδέν, -
5:37 - 5:39κάνουμε τα πειράματά μας στο κενό,
-
5:39 - 5:43προσπαθούμε να τα απομονώσουμε
από οποιαδήποτε εξωτερική διατάραξη. -
5:44 - 5:49Μεγάλη η διαφορά από το θερμό, ακατάστατο
και θορυβώδες περιβάλλον ενός κυττάρου. -
5:50 - 5:53Η ίδια η βιολογία, αν σκεφτείτε
τη μοριακή βιολογία, -
5:53 - 5:56φαίνεται να εξηγεί καλά την περιγραφή
των βιολογικών διεργασιών της ζωής -
5:56 - 5:59σε σχέση με τη χημεία --
τις χημικές αντιδράσεις. -
5:59 - 6:04Πρόκειται για απλουστευτικές,
προσδιοριστικές χημικές αντιδράσεις, -
6:04 - 6:09που δείχνουν ότι η ζωή είναι φτιαγμένη
από τα ίδια υλικά που υπάρχουν παντού -
6:09 - 6:12και αν μπορούμε να ξεχνάμε την
κβαντική μηχανική στον μακρόκοσμο -
6:12 - 6:15τότε θα πρέπει να μπορούμε
να την ξεχνάμε και στη βιολογία. -
6:16 - 6:19Κάποιος διαφώνησε με αυτή την ιδέα.
-
6:20 - 6:24Ο Έρβιν Σρέντινγκερ, γνωστός
για τη Γάτα του Σρέντινγκερ, -
6:24 - 6:25ήταν Αυστριακός φυσικός.
-
6:25 - 6:28Ήταν από τους ιδρυτές της κβαντικής
μηχανικής στη δεκαετία του '20. -
6:29 - 6:31Το 1944, έγραψε ένα βιβλίο
με τίτλο «Τι είναι η ζωή;». -
6:32 - 6:34Το βιβλίο είχε τεράστια επιρροή.
-
6:34 - 6:36Επηρέασε τον Φράνσις Κρικ και
τον Τζέιμς Γουότσον, -
6:36 - 6:39που ανακάλυψαν τη διπλή ελικοειδή
δομή του DNA. -
6:39 - 6:43Παραφράζοντας μια περιγραφή
στο βιβλίο, λέει: -
6:43 - 6:49«Στο μοριακό επίπεδο, οι έμβιοι
οργανισμοί έχουν συγκεκριμένη τάξη, -
6:49 - 6:52μια δομή που είναι πολύ διαφορετική
-
6:52 - 6:57από την τυχαία θερμοδυναμική διάταξη
ατόμων και μορίων -
6:57 - 7:01στην άβια ύλη
ίδιας πολυπλοκότητας. -
7:02 - 7:07Στην ουσία, η έμβια ύλη μοιάζει να
συμπεριφέρεται έτσι, με μια δομή -
7:07 - 7:10όπως η άβια ύλη που ψύχεται
σχεδόν στο απόλυτο μηδέν, -
7:10 - 7:13όπου τα κβαντικά φαινόμενα
παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο. -
7:14 - 7:18Υπάρχει κάτι ξεχωριστό
στη δομή -- η τάξη -- -
7:18 - 7:20μέσα σε ένα ζωντανό κύτταρο».
-
7:20 - 7:25Άρα, ο Σρέντινγκερ υπέθεσε ότι ίσως η
κβαντική μηχανική παίζει ρόλο στη ζωή. -
7:26 - 7:30Είναι μια πολύ υποθετική,
φιλόδοξη ιδέα -
7:30 - 7:32και δεν προχώρησε ιδιαίτερα.
-
7:34 - 7:35Όμως όπως ανέφερα στην αρχή,
-
7:35 - 7:38την τελευταία δεκαετία,
γίνονται πειράματα, -
7:38 - 7:42που δείχνουν πού κάποια από αυτά
τα φαινόμενα της βιολογίας φαίνεται -
7:42 - 7:44όντως να απαιτούν κβαντική μηχανική.
-
7:44 - 7:47Θέλω να μοιραστώ μαζί σας
μερικά από τα εξαιρετικά ενδιαφέροντα. -
7:48 - 7:52Αυτό είναι ένα από τα πλέον γνωστά
φαινόμενα στον κβαντικό κόσμο, -
7:52 - 7:54η κβαντική σήραγγα.
-
7:54 - 7:58Το κουτί στα αριστερά δείχνει
την κυματοειδή, διάσπαρτη κατανομή -
7:58 - 8:01μιας κβαντικής οντότητας:
ένα σωματίδιο, πχ ένα ηλεκτρόνιο, -
8:01 - 8:05που δεν είναι μια μικρή μπάλα
που αναπηδάει από έναν τοίχο. -
8:05 - 8:09Είναι ένα κύμα που έχει μια πιθανότητα
να μπορέσει να διαπεράσει -
8:09 - 8:13έναν στέρεο τοίχο, σαν ένα φάντασμα
που περνάει στην άλλη πλευρά. -
8:13 - 8:17Μπορείτε να δείτε μια αμυδρή κηλίδα
φωτός στο δεξί κουτί. -
8:18 - 8:22Η κβαντική σήραγγα δείχνει ότι αν ένα
σωματίδιο χτυπήσει ένα αδιαπέραστο εμπόδιο -
8:22 - 8:25μπορεί, ως δια μαγείας,
-
8:25 - 8:27να χαθεί από μια πλευρά
και να εμφανιστεί στην άλλη. -
8:28 - 8:32Το καλύτερο παράδειγμα είναι όταν θέλετε
να πετάξετε μια μπάλα πάνω από έναν τοίχο, -
8:32 - 8:36πρέπει να της δώσετε αρκετή ενέργεια
για να περάσει από πάνω. -
8:36 - 8:39Στον κβαντικό κόσμο, δε χρειάζεται
να την πετάξετε από πάνω, -
8:39 - 8:42αλλά να την πετάξετε στον τοίχο
και υπάρχει μια μη-μηδενική πιθανότητα -
8:42 - 8:45να εξαφανιστεί από τη δική σας πλευρά
και να εμφανιστεί στην άλλη. -
8:45 - 8:47Παρεμπιπτόντως, δεν πρόκειται για υπόθεση.
-
8:47 - 8:50Είμαστε ευτυχείς -- «ευτυχείς»
δεν είναι η κατάλληλη λέξη -- -
8:51 - 8:53(Γέλια)
-
8:53 - 8:54που είναι κάτι που γνωρίζουμε.
-
8:54 - 8:57(Γέλια)
-
8:57 - 8:59Η κβαντική σήραγγα
λαμβάνει χώρα συνέχεια. -
8:59 - 9:02Στην ουσία, είναι ο λόγος
που λάμπει ο Ήλιος μας. -
9:03 - 9:04Το σωματίδια συγχωνεύονται
-
9:04 - 9:08και ο Ήλιος μετατρέπει το υδρογόνο
σε ήλιο μέσω της κβαντικής σήραγγας. -
9:09 - 9:15Τις δεκαετίες του '70 και '80, ανακαλύφθηκε
ότι η κβαντική σήραγγα συμβαίνει επίσης -
9:15 - 9:16μέσα στα ζωντανά κύτταρα.
-
9:16 - 9:23Τα ένζυμα, αυτοί οι εργάτες της ζωής,
οι καταλύτες των χημικών αντιδράσεων -- -
9:23 - 9:27βιομόρια που επιταχύνουν τις
χημικές αντιδράσεις στα ζωντανά κύτταρα, -
9:27 - 9:28κατά πάρα πολλές τάξεις μεγέθους.
-
9:28 - 9:31Και πάντα ήταν ένα μυστήριο
το πώς το κάνουν αυτό. -
9:32 - 9:33Ανακαλύφθηκε, λοιπόν,
-
9:33 - 9:38ότι ένα από τα κόλπα που έφτασαν
να χρησιμοποιούν τα ένζυμα -
9:38 - 9:43είναι η μεταφορά υποατομικών σωματιδίων
όπως ηλεκτρόνια και πρωτόνια, -
9:43 - 9:48από ένα μέρος του μορίου στο άλλο
μέσω της κβαντικής σήραγγας. -
9:48 - 9:51Είναι αποτελεσματικό και γρήγορο,
μπορεί να εξαφανιστεί -- -
9:51 - 9:54το πρωτόνιο εξαφανίζεται από ένα
μέρος και εμφανίζεται σε άλλο. -
9:54 - 9:56Τα ένζυμα βοηθούν σε αυτό.
-
9:57 - 9:59Πρόκειται για έρευνα που διεξήχθη
τη δεκαετία του '80, -
9:59 - 10:03ειδικότερα, από μια ομάδα
στο Μπέρκλεϊ, της Τζούντιθ Κλίνμαν. -
10:03 - 10:06Άλλες ομάδες στη Μ. Βρετανία
έχουν επιβεβαιώσει -
10:06 - 10:07ότι τα ένζυμα το κάνουν αυτό.
-
10:09 - 10:12Έρευνα έγινε και από την ομάδα μου --
-
10:12 - 10:14όπως σας ανέφερα
είμαι πυρηνικός φυσικός, -
10:14 - 10:17αλλά συνειδητοποίησα ότι αυτά
τα εργαλεία της κβαντικής μηχανικής -
10:17 - 10:22στους πυρήνες των ατόμων, μπορώ
να τα εφαρμόζω και αλλού. -
10:23 - 10:25Ένα ερώτημα που θέσαμε
-
10:25 - 10:30είναι αν η κβαντική σήραγγα
παίζει ρόλο στις μεταλλάξεις του DNA. -
10:30 - 10:34Και πάλι, αυτή δεν είναι καινούρια ιδέα.
Ξεκίνησε τη δεκαετία του '60. -
10:34 - 10:36Τα δύο στελέχη του DNA,
η δομή της διπλής έλικας, -
10:37 - 10:39είναι ενωμένα με σκαλοπάτια.
Είναι σαν περιστρεφόμενη σκάλα. -
10:39 - 10:43Και αυτά τα σκαλοπάτια της σκάλας
είναι οι δεσμοί υδρογόνου -- -
10:43 - 10:47πρωτόνια, που ενεργούν ως η κόλλα
ανάμεσα στις δύο έλικες. -
10:47 - 10:51Οπότε αν κάνεις ζουμ, αυτό που κάνουν
κρατάει αυτά τα μεγάλα μόρια -- -
10:51 - 10:53νουκλεοτίδια -- ενωμένα.
-
10:54 - 10:55Κάνε ζουμ πιο πολύ.
-
10:55 - 10:57Αυτή είναι μια προσομοίωση υπολογιστή.
-
10:58 - 11:01Οι δύο λευκές μπάλες στη μέση
είναι τα πρωτόνια -
11:01 - 11:04και βλέπετε ότι είναι
διπλός δεσμός υδρογόνου. -
11:04 - 11:07Ο ένας προτιμά να κάθεται στη μία πλευρά,
ο άλλος, στην άλλη πλευρά -
11:07 - 11:12των δύο ελίκων των κάθετων γραμμών
που πάνε κάτω, το οποίο δε βλέπετε. -
11:12 - 11:16Μπορεί να συμβεί αυτά τα δύο πρωτόνια
να πηδήξουν πάνω. -
11:16 - 11:17Δείτε τις δύο άσπρες μπάλες.
-
11:18 - 11:20Μπορούν να πηδήξουν πάνω στην άλλη πλευρά.
-
11:20 - 11:26Αν οι δύο έλικες του DNA τότε χωριστούν,
κάτι που οδηγεί στην αντιγραφή -
11:26 - 11:29και τα δύο πρωτόνια είναι σε λάθος θέσεις,
-
11:29 - 11:31αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μετάλλαξη.
-
11:31 - 11:33Είναι κάτι γνωστό εδώ και μισό αιώνα.
-
11:33 - 11:35Ερώτηση: Πόσο πιθανό είναι
να το κάνουν αυτό -
11:35 - 11:38και αν το κάνουν, πώς το κάνουν;
-
11:38 - 11:41Πηδάνε όπως η μπάλα
που πάει πάνω από την τοίχο; -
11:41 - 11:44Ή χρησιμοποιούν την κβαντική σήραγγα
ακόμη κι αν δεν έχουν πολλή ενέργεια; -
11:45 - 11:49Οι πρώτες εκτιμήσεις εκτιμούν ότι
η κβαντική σήραγγα παίζει ρόλο εδώ. -
11:49 - 11:51Ακόμα δεν ξέρουμε όμως
πόσο σημαντικός είναι. -
11:52 - 11:53Είναι ένα ανοιχτό ζήτημα.
-
11:54 - 11:55Είναι θεωρητικό,
-
11:55 - 11:58αλλά είναι ένα από τα πιο
σημαντικά ζητήματα -
11:58 - 12:00και αν η κβαντική μηχανική
επηρεάζει τις μεταλλάξεις -
12:01 - 12:03σίγουρα αυτό θα έχει μεγάλες επιπτώσεις
-
12:03 - 12:06στην κατανόηση
συγκεκριμένων τύπων μεταλλάξεων, -
12:06 - 12:09ίσως ακόμα και αυτών που μετατρέπουν
ένα κύτταρο σε καρκινογόνο. -
12:11 - 12:16Άλλο παράδειγμα της κβαντικής μηχανικής
στη βιολογία είναι η κβαντική συνοχή, -
12:16 - 12:18σε μία από τις πιο σπουδαίες
εργασίες στη βιολογία -
12:19 - 12:22τη φωτοσύνθεση: τα φυτά και τα βακτήρια
παίρνουν το φως του ήλιου -
12:22 - 12:25και χρησιμοποιούν την ενέργεια αυτή
για να φτιάξουν βιομάζα. -
12:26 - 12:30Η κβαντική συνοχή είναι η ιδέα
της πολλαπλότητας των κβαντικών οντοτήτων. -
12:31 - 12:33Είναι ο κβαντικός σκιέρ.
-
12:33 - 12:35Είναι ένα αντικείμενο που συμπεριφέρεται
σαν κύμα -
12:36 - 12:38έτσι ώστε να μην κινείται απλά
σε μία ή έτερη κατεύθυνση, -
12:38 - 12:42αλλά να μπορεί να ακολουθεί πολλαπλές
διαδρομές την ίδια στιγμή. -
12:43 - 12:47Κάποια χρόνια πριν,
ο κόσμος της επιστήμης σοκαρίστηκε -
12:47 - 12:50όταν δημοσιεύθηκε ένα κείμενο, το οποίο
έδειχνε πειραματική απόδειξη -
12:50 - 12:54ότι η κβαντική συνοχή
λαμβάνει χώρα μέσα στα βακτήρια, -
12:54 - 12:56πραγματοποιώντας τη φωτοσύνθεση.
-
12:56 - 12:59Έτσι, το φωτόνιο,
το σωματίδιο φωτός, το φως του ήλιου, -
12:59 - 13:02το κβάντο φωτός που δέχεται
ένα μόριο χλωροφύλλης, -
13:02 - 13:05μεταφέρεται μετά στο ονομαζόμενο
ως κέντρο αντίδρασης, -
13:05 - 13:07όπου μετατρέπεται
σε χημική ενέργεια. -
13:07 - 13:10Και για να πάει εκεί,
δεν ακολουθεί μόνο ένα μονοπάτι. -
13:10 - 13:12Ακολουθεί πολλαπλές διαδρομές ταυτόχρονα,
-
13:12 - 13:16για να βελτιστοποιήσει το δρόμο
για να φτάσει το κέντρο αντίδρασης -
13:16 - 13:18μη διαχεόμενο ως θερμότητα αποβλήτων.
-
13:19 - 13:23Η κβαντική συνοχή λαμβάνει χώρα
μέσα σε ένα ζωντανό κύτταρο. -
13:23 - 13:25Μια αξιοσημείωτη ιδέα,
-
13:25 - 13:31ακόμη και απόδειξη που γίνεται όλο και πιο
γνωστή, -
13:31 - 13:33που επιβεβαιώνει ότι αυτό
πράγματι συμβαίνει. -
13:34 - 13:38Το τρίτο μου και τελευταίο παράδειγμα
είναι η πιο όμορφη, υπέροχη ιδέα. -
13:38 - 13:42Είναι επίσης ακόμα πολύ θεωρητικό,
αλλά πρέπει να το μοιραστώ μαζί σας. -
13:42 - 13:47Ο κοκκινολαίμης
μεταναστεύει από τη Σκανδιναβία -
13:47 - 13:50στη Μεσόγειο, κάθε φθινόπωρο
-
13:50 - 13:53και όπως πολλά άλλα θαλάσσια ζώα,
ακόμα και έντομα, -
13:53 - 13:57καθοδηγούνται με την αίσθηση
του μαγνητικού πεδίου της Γης. -
13:59 - 14:01Τώρα, το μαγνητικό πεδίο της Γης
είναι πολύ αδύναμο. -
14:01 - 14:04Είναι 100 φορές πιο αδύναμο
από ένα μαγνητάκι ψυγείου, -
14:04 - 14:09αλλά επηρεάζει τη χημεία
-- με κάποιον τρόπο -- ενός οργανισμού. -
14:10 - 14:14Δεν υπάρχει αμφιβολία για αυτό --
ένα ζευγάρι Γερμανών ορνιθολόγων, -
14:14 - 14:18ο Βόλφγκανγκ και η Ροσβίθα Βίλτσκο,
τη δεκαετία του '70, επιβεβαίωσαν ότι -
14:18 - 14:22ο κοκκινολαίμης βρίσκει το δρόμο του
με την αίσθηση του μαγνητικού πεδίου, -
14:22 - 14:25δίνοντάς του κατευθυντήριες πληροφορίες --
μια ενσωματωμένη πυξίδα. -
14:25 - 14:28Το αίνιγμα, το μυστήριο ήταν:
Πώς το κάνει; -
14:28 - 14:31Λοιπόν, η μόνη θεωρία που υπήρχε --
-
14:31 - 14:35δεν ξέρουμε αν είναι η σωστή,
αλλά η μόνη -- -
14:35 - 14:38είναι ότι το κάνει μέσω
της κβαντικής διεμπλοκής. -
14:39 - 14:41Μέσα στον αμφιβληστροειδή χιτώνα
του κοκκινολαίμη -
14:41 - 14:45-- δεν αστειεύομαι -- υπάρχει μια πρωτεΐνη
που ονομάζεται κρυπτοχρωμίνη, -
14:45 - 14:47η οποία έχει φωτο-ευαισθησία.
-
14:47 - 14:51Μέσα στην κρυπτοχρωμίνη, ένα ζεύγος
ηλεκτρονίων είναι κβαντικά ενωμένα. -
14:51 - 14:54Τώρα η κβαντική διεμπλοκή είναι όταν
2 σωματίδια είναι απομακρυσμένα, -
14:54 - 14:57αλλά κατά κάποιον τρόπο
παραμένουν σε επαφή. -
14:57 - 14:58Ο Αϊνστάιν μισούσε την ιδέα.
-
14:58 - 15:01Την αποκαλούσε «αλλόκοτη δράση
από απόσταση». -
15:01 - 15:02(Γέλια)
-
15:02 - 15:06Οπότε αν δεν αρέσει στον Αϊνστάιν,
μπορούμε να μην είμαστε άνετα με αυτό. -
15:06 - 15:09Δύο κβαντικά διεμπλεκόμμενα ηλεκτρόνια,
μέσα σε ένα μόριο, -
15:09 - 15:10χορεύουν έναν ντελικάτο χορό
-
15:10 - 15:13που είναι ευαίσθητος
στη διεύθυνση που πετάει το πτηνό -
15:13 - 15:14στο μαγνητικό πεδίο της Γης.
-
15:15 - 15:17Δεν ξέρουμε αν αυτή είναι
η σωστή εξήγηση, -
15:17 - 15:22αλλά δε θα ήταν συναρπαστικό
αν η κβαντική μηχανική βοηθούσε τα πτηνά; -
15:23 - 15:26Η κβαντική βιολογία βρίσκεται ακόμα
σε νηπιακή ηλικία. -
15:26 - 15:29Είναι ακόμη θεωρητική.
-
15:30 - 15:34Αλλά πιστεύω ότι είναι χτισμένη
σε στέρεη επιστήμη. -
15:34 - 15:38Επίσης πιστεύω ότι
από την επόμενη δεκαετία, -
15:38 - 15:43θα αρχίσουμε να βλέπουμε
ότι πραγματικά διαποτίζει τη ζωή -- -
15:43 - 15:47ότι η ζωή έχει εξελίξει τρικ
που χρησιμοποιούν τον κβαντικό κόσμο. -
15:48 - 15:49Παρακολουθήστε αυτόν τον χώρο.
-
15:49 - 15:51Σας ευχαριστώ.
-
15:51 - 15:53(Χειροκρότημα)
- Title:
- Πώς η Κβαντική Βιολογία μπορεί να εξηγήσει τα μεγάλα ερωτήματα της ζωής
- Speaker:
- Τζιμ Αλ-Καλίλι
- Description:
-
Πώς ένας κοκκινολαίμης γνωρίζει να πετάξει νότια; Η απάντηση μπορεί να είναι πιο περίεργη από ό, τι νομίζετε: Η Κβαντική Φυσική μπορεί να εμπλέκεται. Ο Τζιμ Αλ-Καλίλι συλλέγει τον εξαιρετικά καινούριο, εξαιρετικά παράξενο κόσμο της Κβαντικής Βιολογίας, κάτι που ο Αϊνστάιν κάποτε αποκάλεσε «αλλόκοτη δράση από απόσταση» βοηθά την πλοήγηση των πτηνών, και τα κβαντικά φαινόμενα ίσως εξηγούν την καταγωγή της ίδιας της ζωής.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 16:09
Nikolaos Benias approved Greek subtitles for How quantum biology might explain life’s biggest questions | ||
Nikolaos Benias edited Greek subtitles for How quantum biology might explain life’s biggest questions | ||
Nikolaos Benias edited Greek subtitles for How quantum biology might explain life’s biggest questions | ||
Viktor Karras accepted Greek subtitles for How quantum biology might explain life’s biggest questions | ||
Viktor Karras edited Greek subtitles for How quantum biology might explain life’s biggest questions | ||
Viktor Karras edited Greek subtitles for How quantum biology might explain life’s biggest questions | ||
Viktor Karras edited Greek subtitles for How quantum biology might explain life’s biggest questions | ||
Maria K. edited Greek subtitles for How quantum biology might explain life’s biggest questions |