So I want to talk a little bit about seeing the world from a totally unique point of view, and this world I'm going to talk about is the micro world. I've found, after doing this for many, many years, that there's a magical world behind reality. And that can be seen directly through a microscope, and I'm going to show you some of this today.
Bem, quero falar um pouco sobre enxergar o mundo através de um ponto de vista totalmente único e este mundo do qual falarei é o micromundo. Descobri, depois de fazer isso por muitos e muitos anos, que existe um mundo mágico por trás da realidade. E esse mundo pode ser visto através de um microscópio e hoje vou mostrar a vocês um pouco disso.
So let's start off looking at something rather not-so-small, something that we can see with our naked eye, and that's a bee. So when you look at this bee, it's about this size here, it's about a centimeter. But to really see the details of the bee, and really appreciate what it is, you have to look a little bit closer. So that's just the eye of the bee with a microscope, and now all of a sudden you can see that the bee has thousands of individual eyes called ommatidia, and they actually have sensory hairs in their eyes so they know when they're right up close to something, because they can't see in stereo.
Então, vamos começar observando uma coisa não tão pequena assim, algo que pode ser visto a olho nu, uma abelha. Quando você olha para esta abelha, vê que ela tem este tamanho aqui, aproximadamente um centímetro. Mas para ver a abelha em detalhes, e de fato apreciá-la, é preciso olhar um pouco mais de perto. Então, temos aqui o olho da abelha visto com um microscópio, e, de repente, você pode ver que a abelha tem milhares de olhos individuais chamados omatídeos, e elas possuem, na verdade, pêlos sensoriais no olhos que lhes permitem saber quando estão próximas de alguma coisa, pois elas não conseguem enxergar em três dimensões
As we go smaller, here is a human hair. A human hair is about the smallest thing that the eye can see. It's about a tenth of a millimeter.
À medida que chegamos mais perto, aqui está um fio de cabelo humano. Um fio de cabelo humano é a menor coisa que o olho pode ver. Tem cerca de um décimo de milímitro.
And as we go smaller again, about ten times smaller than that, is a cell. So you could fit 10 human cells across the diameter of a human hair.
E chegando ainda mais perto, cerca de dez vezes menor, é uma célula. Pois então, cabem 10 células humanas através do diâmetro de um fio de cabelo humano.
So when we would look at cells, this is how I really got involved in biology and science is by looking at living cells in the microscope. When I first saw living cells in a microscope, I was absolutely enthralled and amazed at what they looked like. So if you look at the cell like that from the immune system, they're actually moving all over the place. This cell is looking for foreign objects, bacteria, things that it can find. And it's looking around, and when it finds something, and recognizes it being foreign, it will actually engulf it and eat it. So if you look right there, it finds that little bacterium, and it engulfs it and eats it. If you take some heart cells from an animal, and put it in a dish, they'll just sit there and beat. That's their job. Every cell has a mission in life, and these cells, the mission is to move blood around our body. These next cells are nerve cells, and right now, as we see and understand what we're looking at, our brains and our nerve cells are actually doing this right now. They're not just static. They're moving around making new connections, and that's what happens when we learn.
Então quando olhamos para células, foi assim que eu me envolvi com biologia e ciência, olhando para células vivas em um microcópio. Quando eu vi células vivas pela primeira vez em um microscrópio, eu fiquei absolutamente encantado e maravilhado com sua aparência. Daí se vocês olharem para uma célula como aquela do sistema imunológico, Elas estam mesmo se movendo para todo lado. Esta célula está procurando por corpos estranhos, bactérias, coisas que ela possa achar. E ela está procurando, e quando ela encontra algo, e reconhece como um corpo estranho, ela vai engolfá-lo e digeri-lo. Daí se vocês olharem bem aqui, ela encontra essa pequena bactéria, e ela a engolfa e a digere. Se vocês pegarem algumas células cardíacas de um animal, e colocarem numa placa, elas vão simplesmente ficar lá e pulsar. Esse é seu trabalho. Cada célula tem uma missão de vida, e estas células, sua missão é levar sangue por nosso corpo. Estas próximas células são células nervosas, e agora, enquanto olhamos e entendemos o que estamos vendo, nossos cérebros e nossas células nervosas estão fazendo isto agora mesmo. Elas não são estáticas. Elas estão se movendo fazendo novas conexões, e é isso o que acontece quando aprendemos.
As you go farther down this scale here, that's a micron, or a micrometer, and we go all the way down to here to a nanometer and an angstrom. Now, an angstrom is the size of the diameter of a hydrogen atom. That's how small that is. And microscopes that we have today can actually see individual atoms. So these are some pictures of individual atoms. Each bump here is an individual atom. This is a ring of cobalt atoms.
À medida que se vai mais a fundo na escala aqui, esse é um mícron, ou um micrômetro, e vamos até o final aqui até um nanômetro e um angstrom. Mas, um angstrom é o tamanho do diâmetro de um átomo de hidrogênio. Ele é mesmo pequeno assim. E microscópios hoje em dia podem até ver átomos individuais. Pois, estas são algumas imagens de átomos individuais. Cada pelota aqui é um átomo. Aqui está um anel de átomos de cobalto.
So this whole world, the nano world, this area in here is called the nano world, and the nano world, the whole micro world that we see, there's a nano world that is wrapped up within that, and the whole -- and that is the world of molecules and atoms.
O mundo inteiro então, o nanomundo, esta área aqui é chamada nanomundo, e o nanomundo, todo o micromundo que nós vemos, há um nanomundo que está enbrulhado dentro dele, e todo -- e esse é o mundo das moléculas e dos átomos.
But I want to talk about this larger world, the world of the micro world.
Mas eu quero falar sobre este mundo maior, o micromundo.
So if you were a little tiny bug living in a flower, what would that flower look like, if the flower was this big? It wouldn't look or feel like anything that we see when we look at a flower. So if you look at this flower here, and you're a little bug, if you're on that surface of that flower, that's what the terrain would look like. The petal of that flower looks like that, so the ant is kind of crawling over these objects, and if you look a little bit closer at this stigma and the stamen here, this is the style of that flower, and you notice that it's got these little -- these are like little jelly-like things that are what are called spurs. These are nectar spurs. So this little ant that's crawling here, it's like it's in a little Willy Wonka land. It's like a little Disneyland for them. It's not like what we see. These are little bits of individual grain of pollen there and there, and here is a -- what you see as one little yellow dot of pollen, when you look in a microscope, it's actually made of thousands of little grains of pollen. So this, for example, when you see bees flying around these little plants, and they're collecting pollen, those pollen grains that they're collecting, they pack into their legs and they take it back to the hive, and that's what makes the beehive, the wax in the beehive. And they're also collecting nectar, and that's what makes the honey that we eat.
Então se você for um pequeno insetinho vivendo numa flor, como você veria a flor, se ela fosse deste tamanho? Não pareceria com qualquer coisa que nós vemos quando olhamos para uma flor. Então se você olhar para esta flor aqui, e você for um pequeno inseto, se você estiver naquela superfície daquela flor, é assim que o terreno lhe pareceria. A pétala daquela flor parece com isso, então a formiga está meio que rastejando sobre estes objetos, e se você olhar um pouco mais perto para este estigma e este estame aqui, este é o estilete dessa flor, e você percebe que ela tem esses pequenos -- são essas coisinhas gelatinosas que são o que chamamos esporões. Então essa formiguinha que vem por aqui, é como se ela estivesse no mundo do Willy Wonka. É como uma pequena Disneylândia para eles. Não é como nós vemos. Aqui são pequenos pedaços de grãos de pólen individuais ali e ali, e aqui é um -- o que vocês vêem como um pequeno ponto de pólen amarelo, Quando olhamos em um microscópio, é feito na verdade de milhares de pequenos grãos de pólen. Então isto, por exemplo, quando vocês vêem abelhas voando ao redor dessas plantinhas, e elas estão coletando pólen, aqueles grãos de pólen que elas coletam, eles grudam em suas pernas e elas os levam de volta para a colmeia, e é isso que constitue a colmeia, a cera da colmeia. E elas também estão coletando néctar, E é com isso que fazem o mel que consumimos.
Here's a close-up picture, or this is actually a regular picture of a water hyacinth, and if you had really, really good vision, with your naked eye, you'd see it about that well. There's the stamen and the pistil. But look what the stamen and the pistil look like in a microscope. That's the stamen. So that's thousands of little grains of pollen there, and there's the pistil there, and these are the little things called trichomes. And that's what makes the flower give a fragrance, and plants actually communicate with one another through their fragrances.
Aqui vai uma imagem de perto, ou será somente uma imagem normal de um jacinto-de-água, e se vocês tivessem uma visão mesmo muito boa, a olho nu vocês veriam mais ou menos tão bem assim. Aqui há o estame e o pistilo. Mas vejam como o estame e o pistilo parecem em um microscópio. Aqui o estame. E há milhares de grãozinhos de pólen lá, e aqui o pistilo, e estas são as coisinhas chamadas tricomas. E são eles que dão à flor a fragrância, e plantas, de fato, se comunicam entre si através de suas fragrâncias.
I want to talk about something really ordinary, just ordinary sand. I became interested in sand about 10 years ago, when I first saw sand from Maui, and in fact, this is a little bit of sand from Maui. So sand is about a tenth of a millimeter in size. Each sand grain is about a tenth of a millimeter in size. But when you look closer at this, look at what's there. It's really quite amazing. You have microshells there. You have things like coral. You have fragments of other shells. You have olivine. You have bits of a volcano. There's a little bit of a volcano there. You have tube worms. An amazing array of incredible things exist in sand. And the reason that is, is because in a place like this island, a lot of the sand is made of biological material because the reefs provide a place where all these microscopic animals or macroscopic animals grow, and when they die, their shells and their teeth and their bones break up and they make grains of sand, things like coral and so forth. So here's, for example, a picture of sand from Maui. This is from Lahaina, and when we're walking along a beach, we're actually walking along millions of years of biological and geological history. We don't realize it, but it's actually a record of that entire ecology. So here we see, for example, a sponge spicule, two bits of coral here, that's a sea urchin spine. Really some amazing stuff.
Eu queria falar sobre algo bem comum, apenas areia comum. Eu comecei a me interessar por areia há 10 anos, quando eu vi pela primeira vez areia da ilha Maui, e de fato, isto é um pouquinho de areia de Maui. Então, areia mede cerca de um décimo de milímetro. Cada grão de areia mede cerca de um décimo de milímetro. Mas quando você olha mais de perto, veja o que aparece. É realmente extraordinário. Há microconchas ali. Há coisas como coral. Há fragmentos de outras conchas. Há olivina. Há pedaços de um vulcão. Há um pedacinho de um vulcão aqui. Há vermes tubulares. Uma variedade surpreendente de coisas incríveis existem na areia. E a razão para isso, é porque em lugares como esta ilha, muito da areia é feito de material biológico pois os corais proporcionam um ambiente onde todos esses animais microscópios ou macroscópios crescem, e quando eles morrem, suas conchas e seus dentes e seus ossos se quebram e formam os grãos de areia, coisas como corais entre outros. E aqui, por exemplo, uma imagem da areia de Maui. Essa é de Lahaina, e quando estamos caminhando pela praia, estamos na verdade caminhando por milhões de anos de história biológica e geológica. Nós não percebemos, mas é de fato um registro de toda aquela ecologia. E aqui nós vemos, por exemplo, uma espícula de uma esponja, dois pedaços de coral aqui, Esse é o espinho de um ouriço-do-mar. Realmente coisa extraordinária.
So when I first looked at this, I was -- I thought, gee, this is like a little treasure trove here. I couldn't believe it, and I'd go around dissecting the little bits out and making photographs of them. Here's what most of the sand in our world looks like. These are quartz crystals and feldspar, so most sand in the world on the mainland is made of quartz crystal and feldspar. It's the erosion of granite rock. So mountains are built up, and they erode away by water and rain and ice and so forth, and they become grains of sand. There's some sand that's really much more colorful. These are sand from near the Great Lakes, and you can see that it's filled with minerals like pink garnet and green epidote, all kinds of amazing stuff, and if you look at different sands from different places, every single beach, every single place you look at sand, it's different. Here's from Big Sur, like they're little jewels. There are places in Africa where they do the mining of jewels, and you go to the sand where the rivers have the sand go down to the ocean, and it's like literally looking at tiny jewels through the microscope. So every grain of sand is unique. Every beach is different. Every single grain is different. There are no two grains of sand alike in the world. Every grain of sand is coming somewhere and going somewhere. They're like a snapshot in time.
Então, quando eu vi isso pela primeira vez, eu fiquei -- eu pensei, nossa, isso é como uma pequena arca do tesouro. Eu não pude acreditar, e eu saía dissecando os pequenos pedacinhos e tirando fotos deles. Aqui é como a maioria da areia em nosso planeta é. Esses são cristais de quartzo e feldspato, e a maioria da areia do mundo, nos continentes é feita de cristais de quartzo e feldspato. É a erosão de rochas de granito. Pois montanhas de erguem, e são erodidas pela água e pela chuva e pelo gelo, assim por diante, e elas se tornam grãos de areia. Há um tipo de areia que é muito mais colorida. Esta é a areia de perto dos Grandes Lagos, e você pode ver que está cheia de minerais como granada rosa e epídoto verde, todo tipo de coisas incríveis, e se você olhar para areias diferentes de lugares diferentes, cada praia, cada lugar em que você procura a areia, ela é diferente. Aqui do Big Sur, como se fossem pequenas joias. Há lugares na África onde fazem mineração de joias, e eles vão até a areia onde os rios levam a areia abaixo até o oceano, e é literalmente como olhar para minúsculas joias através de um microscópio. E cada grão de areia é único. Cada praia é diferente. Cada grão é diferente. Não há dois grãos de areia parecidos no mundo. Cada grão de areia vem de algum lugar e está indo para algum lugar. São como um registro momentâneo do tempo.
Now sand is not only on Earth, but sand is ubiquitous throughout the universe. In fact, outer space is filled with sand, and that sand comes together to make our planets and the Moon. And you can see those in micrometeorites. This is some micrometeorites that the Army gave me, and they get these out of the drinking wells in the South Pole. And they're quite amazing-looking, and these are the tiny constituents that make up the world that we live in -- the planets and the Moon.
Mas a areia não está somente na Terra, mas é muito comum através do universo. De fato, o espaço é cheio de areia, e essa areia se agrega para formar nossos planetas e a Lua. E vocês podem vê-la em micrometeoritos. Estes são alguns micrometeoritos que o Exército me forneceu, e eles os encontraram em poços de água potável no Pólo Sul. E eles são muito bonitos, e estes são os minúsculos componentes que formam o mundo em que vivemos -- os planetas e a Lua.
So NASA wanted me to take some pictures of Moon sand, so they sent me sand from all the different landings of the Apollo missions that happened 40 years ago. And I started taking pictures with my three-dimensional microscopes. This was the first picture I took. It was kind of amazing. I thought it looked kind of a little bit like the Moon, which is sort of interesting. Now, the way my microscopes work is, normally in a microscope you can see very little at one time, so what you have to do is you have to refocus the microscope, keep taking pictures, and then I have a computer program that puts all those pictures together into one picture so you can see actually what it looks like, and I do that in 3D. So there, you can see, is a left-eye view. There's a right-eye view. So sort of left-eye view, right-eye view.
E a NASA queria que eu tirasse algumas fotos de areia lunar, então eles me mandaram areia de diferentes aterissagens das missões Apollo que ocorreram há 40 anos. E eu comecei a tirar fotos com meus microscópios tridimensionais. Esta foi a primeira foto que eu tirei. Foi quase que extraordinário. Eu achei que se parecia um pouco com um pedaço da Lua, o que era bem interessante. Assim, como meu microscópio funciona, normalmente em um microscópio dá pra ver muito pouco por vez, então o que deve-se fazer, deve-se reajustar o foco do microscópio, continuar tirando fotos, então eu tenho um programa de computador que junta todas essas imagens em uma única para que então possa-se ver como seria, e eu faço isso em 3D. Então ali, dá pra ver, é a vista do olho esquerdo. Ali a vista do olho direito. Então meio que olho esquerdo, olho direito.
Now something's interesting here. This looks very different than any sand on Earth that I've ever seen, and I've seen a lot of sand on Earth, believe me. (Laughter) Look at this hole in the middle. That hole was caused by a micrometeorite hitting the Moon. Now, the Moon has no atmosphere, so micrometeorites come in continuously, and the whole surface of the Moon is covered with powder now, because for four billion years it's been bombarded by micrometeorites, and when micrometeorites come in at about 20 to 60,000 miles an hour, they vaporize on contact. And you can see here that that is -- that's sort of vaporized, and that material is holding this little clump of little sand grains together. This is a very small grain of sand, this whole thing. And that's called a ring agglutinate. And many of the grains of sand on the Moon look like that, and you'd never find that on Earth. Most of the sand on the Moon, especially -- and you know when you look at the Moon, there's the dark areas and the light areas. The dark areas are lava flows. They're basaltic lava flows, and that's what this sand looks like, very similar to the sand that you would see in Haleakala. Other sands, when these micrometeorites come in, they vaporize and they make these fountains, these microscopic fountains that go up into the -- I was going to say "up into the air," but there is no air -- goes sort of up, and these microscopic glass beads are formed instantly, and they harden, and by the time they fall down back to the surface of the Moon, they have these beautiful colored glass spherules. And these are actually microscopic; you need a microscope to see these.
Agora algo é interessante aqui. Isso parece muito diferente de qualquer areia que eu já tenha visto na Terra, e eu já vi muita areia na Terra, acreditem. (Risos) Olhem este buraco no meio. Esse buraco foi causado por um micrometeorito atingindo a Lua. Bem, a Lua não tem atmosfera, então micrometeoritos vêm continuamente, e toda a superfície da Lua está coberta de poeira agora, pois por quatro bilhões de anos ela vem sendo bombardeada por micrometeoritos, e quando micrometeoritos vêm a uma velocidade de 32.000 a 96.000 kilômetros por hora, eles vaporizam quando chegam. E vocês podem ver aqui que isso é -- isso está meio que vaporizado, e aquele material está mantendo esse pequeno amontoado de grãozinhos de areia juntos. Este é um grão de areia muito pequeno, isso tudo. E é chamado de aglutinado em anel. E muitos dos grãos de areia lunar se parecem com isso, e não dá pra achá-los na Terra. A maioria da areia lunar, especialmente -- e sabem quando vocês olham para a Lua, há as partes escuras e as partes claras. As partes escuras são correntes de lava. São correntes de lava basálticas, e é com isso que essa areia se parece, muito parecida com a areia que se veria em Haleakala. Outros tipos de areia, quando esses micrometeoritos chegam, eles vaporizam e formam essas fontes, essas fontes microcópicas que sobem até -- eu ia dizer "sobem até o ar", mas não há ar -- vão para cima, e essas microscópicas contas de vidro são formadas instantaneamente, e elas endurecem, e com o tempo caem de volta na superfície da Lua, elas têm essas bonitas esferas de vidro colorido. E são na verdade microscópicas; vocês precisariam de um microscópio para vê-las.
Now here's a grain of sand that is from the Moon, and you can see that the entire crystal structure is still there. This grain of sand is probably about three and a half or four billion years old, and it's never eroded away like the way we have sand on Earth erodes away because of water and tumbling, air, and so forth. All you can see is a little bit of erosion down here by the Sun, has these solar storms, and that's erosion by solar radiation.
Agora, aqui está um grão e areia que veio da Lua, E dá pra ver que toda a estrutura do cristal ainda está ali. Este grão de areia tem provavelmente cerca de três e meio ou quatro bilhões de anos de idade, E nunca foi desgastado do jeito que a areia na Terra é desgastada pela água e erosão, vento e assim por diante. Tudo que dá pra ver é um pouquinho de erosão pelo Sol, pelas tempestades solares, e essa é erosão por radiação solar.
So what I've been trying to tell you today is things even as ordinary as a grain of sand can be truly extraordinary if you look closely and if you look from a different and a new point of view. I think that this was best put by William Blake when he said, "To see a world in a grain of sand and a heaven in a wild flower, hold infinity in the palm of your hand, and eternity in an hour." Thank you. (Applause)
Então, o que eu tentei lhes dizer hoje foi que mesmo coisas tão comuns como grãos de areia podem ser verdadeiramente extraordinárias se olhadas de perto e se vocês olharem de um ponto de vista diferente. Acho que isso foi bem descrito por William Blake quando disse, "Ver um mundo em um grão de areia e um céu numa flor selvagem, é ter o infinito na palma da mão, e a eternidade em uma hora." Obrigado. (Aplausos)