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.
Vreau să vă arăt cum putem vedea lumea dintr-o perspectivă cu totul unică. mă refer la microunivers. Fotografiind mulți ani la rând, am descoperit că există o lume magică dincolo de realitate. vizibilă la microscop. Am să vă arăt câte ceva din ea.
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.
Să începem cu ceva nu foarte mic, care poate fi văzut chiar cu ochiul liber, o albină. Dacă o priviți, are cam 1 cm. Dar, ca să-i vezii detaliile și s-o poți aprecia, trebuie să privești mai îndeaproape. Iată ochiul albinei la microscop. Dintr-odată vedeți că albina are mii de ochi individuali numiți omatidii și că are niște cili senzoriali la aceşti ochi, care semnalează apropierea de obiecte, pentru că albinele nu au vedere stereoscopică.
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.
La o scară mai mică, iată un fir de păr uman. E cam cel mai mic lucru pe care-l putem vedea cu ochiul liber. Are cam o zecime de milimetru.
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.
Pe măsură ce mergem la scară și mai mică, de 10 ori mai mică decât asta, avem celula. Intră cam 10 celule pe diametrul unui fir de păr uman.
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.
De fapt, așa am ajuns să mă implic în biologie și știință: privind celule vii la microscop. Prima dată când le-am văzut, am fost fermecat și uimit. Dacă privești la celulele sistemului imunitar, ele se mișcă în toate direcțiile. Această celulă caută obiecte străine, bacterii și ce mai pot găsi. Caută și, când găsește ceva, o recunoaște ca fiind străină, o fagocitează, o digeră. Aici vedeți cum găsește bacteria, o înglobează și o mănâncă. Dacă iei celule cardiace de la un animal și le pui într-un vas, vor sta acolo și vor pulsa. Asta e treaba lor. Fiecare celulă are o misiune în viață, iar misiunea lor e să facă sângele să circule. Următoarele sunt celule nervoase. Privind și înțelegând ce vedem, creierul și celulele nervoase fac așa chiar acum. Nu sunt doar statice. Se mișcă, formând noi conexiuni. Asta se petrece când învățăm.
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.
La o scară și mai mică, avem un micron, un micrometru, după care avem un nanometru și un angstrom. Un angstrom are mărimea diametrului unui atom de hidrogen. Așa de mic e. Microscoapele de azi pot vedea atomi individuali. Aveți aici fotografii ale unor atomi individuali. Fiecare umflătură de aici e un atom. Aici e un inel de atomi de cobalt.
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.
Întreaga lume nano, – aria dreapta-jos e lumea nano. Iar micro-lumea pe care o vedem care cuprinde universul nano, formează lumea moleculelor și atomilor.
But I want to talk about this larger world, the world of the micro world.
Dar vreau să vă arăt această lume mai mare, micro-lumea.
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.
Dacă ai fi un gândăcel ce trăiește într-o floare, cum ar arăta floarea pentru tine? Nu ai vedea-o și nici simți-o cum o percepem noi. Dacă privești această floare și ești o gâză mică, suprafaţa acelei flori ar arăta astfel. Așa arată petala, o furnică se târăște peste aceste elemente, iar dacă privești îndeaproape stigmatul și staminele, acesta e stilul pistilului, observi mici bobițe ca niște jeleuri numite glande nectarifere. Furnica se strecoară ca în lumea lui Willy Wonka. E ca un Disneyland pentru ele. E diferit de ce vedem noi. Mici părți de grăunțe de polen din loc în loc, iar aici e ceva ce pare un punctuleț galben de polen. Văzut la microscop, e alcătuit din mii de grăuncioare de polen. Când vedeți albine roind în jurul acestor plăntuțe, adunând polen, bobițele de polen se prind de picioarele lor și sunt duse înapoi în stup și așa se face stupul, din ceară. Mai colectează și nectar și din asta fac mierea pe care o consumăm.
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.
Iată o poză de detaliu obișnuită, a unei zambile de apă. Dacă aveți vederea bună, o vedeți bine și cu ochiul liber. Se văd staminele și pistilul. Dar priviți cum arată staminele și pistilul la microscop! Stamina cu mii de grăuncioare de polen. Și pistilul cu mici spinișori numiți trihomi. Astea sunt răspunzătoare de parfumul florilor, prin care plantele comunică între ele.
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.
Vreau să vorbesc despre ceva banal, nisipul obișnuit. A început să mă intereseze nisipul cu vreo 10 ani în urmă, când am văzut prima dată nisipul din Maui. Iată puţin nisip din Maui. Nisipul e de circa o zecime de milimetru. Fiecare grăunte are circa o zecime de milimetru. Dacă îl privim mai de aproape, iată ce vedem. E uimitor. Se văd scoici microscopice. Se văd corali. Bucăți din alte scoici. Olivină. Bucăți din vulcani. Acolo e o bucățică de tuf vulcanic. Se văd viermi tubulari. O varietate impresionantă există în acel nisip. Și asta pentru că pe o astfel de insulă, mare parte din nisip e din material organic, reciful fiind locul de baștină al acestor animale micro și macroscopice. Când mor, carapacele, dinții, oasele lor se macină și se transformă în nisip, corali etc. Aici, de exemplu, e o poză a nisipului din Maui. Acesta din Lahaina. Când ne plimbăm pe plajă, de fapt pășim pe milioane de ani de istorie biologică și geologică. Nu realizăm, dar acolo e cuprinsă toată ecologia acelui loc. Aici, de exemplu, vedem spicula unui spongier, două bucăți de coral, spinul unui arici de mare. Uimitoare lucruri.
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.
Când am văzut asta prima dată, mi-am zis că-i o mică comoară. Nu-mi venea să cred și am început disecția micilor particule și fotografierea lor. În general, nisipul arată așa. Sunt cristale de cuarț și de feldspat. Cele mai multe nisipuri continentale sunt constituite din cristale de cuarț și feldspat provenite prin eroziunea granitului. Se formează munții și apoi sunt erodați de apă, ploi, gheață etc., devenind grăunțe de nisip. Există și nisipuri care sunt mult mai colorate. Aici e nisip de lângă Marile Lacuri. Se vede că e plin de minerale: granat roz și epidot verde, tot felul de minunății, și dacă examinăm nisipuri de diferite proveniențe, ele diferă de la plajă la plajă. Fiecare loc are un nisip unic. Acesta e de pe Big Sur, pare format din mici bijuterii. În Africa, unde se exploatează pietrele prețioase, dacă examinezi nisipul râurilor ce se varsă în ocean, e exact ca și cum te-ai uita la bijuterii minuscule, prin microscop. Fiecare grăunte de nisip e unic. Fiecare plajă e diferită. Fiecare grăunte de nisip e diferit. Nu există pe lume două fire de nisip le fel. Fiecare grăunte de nisip provine de undeva și merge undeva. Sunt ca niște cadre instant.
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.
Nisip există nu doar pe Pământ, e omniprezent în Univers. De fapt, spațiul cosmic e plin de nisip care se agregă pentru a forma Luna și planetele. Se pot vedea în micrometeoriți. Aici sunt niște micrometeoriți primiți de la armată. Au fost găsiți în fântânile de la Polul Sud. Arată extraordinar, sunt particulele minuscule din care e formată lumea în care trăim, planetele și Luna.
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.
NASA a dorit să pozez nisipul de pe Lună și mi-a trimis mostre de nisip de la toate misiunile Apollo de acum 40 de ani. Cu ajutorul microscopului tridimensional, am început să pozez. Iată prima poză făcută. Uluitoare. Mi-am zis că parcă ar fi suprafața Lunii, interesant! Am un microscop special. În mod normal, câmpul vizual al unui microscop e foarte mic. Trebuie refocusat în timp ce se fac poze. Am și un program care asamblează toate aceste poze într-una singură și vedeți cum iese. Fac asta în 3D. Acolo, puteți vedea, e o vedere de ochi-stâng. Aici, de drept. Ca și cum te-ai uita doar cu ochiul stâng sau drept.
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.
Aici e ceva interesant. Pare diferit de tot nisipul de pe Pământ pe care l-am văzut. Și, credeți-mă, am văzut mult nisip de pe Pământ. (Râsete) Priviți gaura din mijloc. A fost produsă de un micrometeorit ce a lovit Luna. Luna nu are atmosferă, micrometeoriții o lovesc continuu și, în prezent, întreaga ei suprafață e acoperită de pulbere, căci de patru miliarde de ani a fost bombardată cu micrometeoriți, iar când aceștia se lovesc cu viteze de 30-90 mii km/oră, la contact se vaporizează. Puteți vede aici, s-a vaporizat și acel material ține împreună acel mic buchet de grăunțe. Tot ăsta e un grăunte de nisip foarte mic. Se numește un inel aglutinat. Multe din firele de nisip selenar arată așa, ceea ce nu veți găsi niciodată pe Pământ. Mare parte a nisipului, selenar mai ales. Dacă vă uitați la Lună, vedeți zone mai închise și zone mai deschise. Zonele închise sunt scurgeri de lavă. Lavă bazaltică, și așa arată acest nisip, asemănător cu cel din Haleakala. Alte tipuri de nisip, la impactul cu acești micrometeoriți, se vaporizează formând aceste „fântâni” microscopice care țâșnesc spre... era să zic „aer”. Dar acolo nu există aer. Țâșnesc în sus, formând pe loc aceste perle de gheață microscopice. Se întăresc și, cu timpul, cad înapoi pe suprafața Lunii. Aceste bobițe de gheață colorate. Sunt microscopice, se văd doar la microscop.
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.
Aici e un grăunte de nisip selenar și se vede că structura cristalină s-a păstrat. Are o vârstă de circa 3,5 la 4 miliarde de ani și nu s-a erodat cum se erodează pe pământ din cauza apei, prăbușirilor, a aerului etc. Tot ce se vede e o mică eroziune solară, datorată furtunilor solare, eroziune făcută de radiația solară.
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)
Am încercat azi să vă arăt că lucruri banale cum ar fi un fir de nisip pot fi extraordinare dacă le examinăm cu atenție și din perspective noi, diferite. Cred că acest lucru a fost cel mai bine exprimat de William Blake: „Să vezi întreaga lume într-un bob Și raiul într-o floare, Și infinitu-ntreg în strop, Eternul într-o oră.” Mulțumesc. (Aplauze)