Making waves: The power of concentration gradients - Sasha Wright

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Tal Dekkers

If you've ever floated on an ocean swell,

אם אי פעם צפתם על גל באוקיינוס,

you'll know that the sea moves constantly.

אתם יודעים שהים נע בעקביות.

Zoom out, and you'll see the larger picture:

זום החוצה, ותראו את התמונה הגדולה:

our Earth, covered by 71 percent water,

כדור הארץ שלנו, שמכוסה ב 71 אחוז מים,

moving in one enormous current around the planet.

שנעים בזרם אחד אדיר מסביב לפלנטה.

This intimidating global conveyor belt

לסרט הנע העולמי המאיים הזה

has many complicated drivers,

יש הרבה מניעים מורכבים,

but behind it all is a simple pump

אבל מאחורי הכל יש משאבה פשוטה

that moves water all over the earth.

שמניעה מים מסביב לעולם.

The process is called thermohaline circulation,

התהליך נקרא סירקולציה תרמוהלינית,

and it's driven by a basic concept:

והיא מונעת על ידי רעיון בסיסי:

the concentration gradient.

שיפוע הריכוזיות.

Let's leave the ocean for one moment

בואו נעזוב את האוקיינוסים לרגע

and imagine we're in an empty room

ונדמיין שאנחנו בחדר ריק

with lots of Roombas sardined together

עם הרבה רומבות דחוסים יחד

in one corner.

בפינה אחת.

Turn them all on at once

אם תדליקו את כולם ביחד

and the machines glide outwards

והמכונות יחליקו כלפי חוץ

bumping into and away from each other

יתנגשו אחת בשניה והרחק אחת מאחרת

until the room is filled with an evenly spaced distribution.

עד שהחדר יהיה מלא בפיזור שווה.

The machines have moved randomly

המכונות ינועו רנדומלית

towards equilibrium,

לכיוון של שיווי משקל,

a place where the concentration of a substance

מקום בו הריכוז של החומר

is equally spread out.

מפוזר באופן שווה.

That's what happens along a concentration gradient,

זה מה שקורה בשיפוע ריכוז,

as substances shift passively from a high,

כשחומר נע פסיבית מריכוז

or squashed, concentration,

גבוה או מעוך,

to a lower, more comfortable one.

לריכוז נמוך או נוח יותר.

How does this relate to ocean currents and thermohaline circulation?

איך זה מתייחס לזרמי אוקיינוסים וסירקולציה של תרמוהלינים?

Thermo means temperature,

תרמו משמעו טמפרטורה,

and haline means salt

והלין משמעו מלח

because in the real world scenario of the sea,

מפני שבעולם האמיתי בים,

temperature and salinity drive the shift

הטמפרטורות והמליחות מניעים את התזוזה

from high to low concentrations.

מריכוזים גבוהים לנמוכים.

Let's put you back in the ocean

בואו נחזיר אתכם חזרה לאוקיינוס

to see how this works.

כדי לראות איך זה עובד.

Snap!

סנאפ!

You're transformed into a molecule of surface water,

אתם הופכים למולקולה של מים על פני השטח,

off the temperate coast of New York

מול החוף הממוזג של ניו יורק

surrounded by a zillion rowdy others.

מוקפים בזיליוני מולקולות אחרות.

Here, the sun's rays act as an energizer

כאן, קרני השמש משמשות כמטעיני אנרגיה

that set you and the other water molecules

אלה גורמות לכם ולמולקולות האחרות

jostling about, bouncing off each other

לרטוט, ולפגוע אחת בשניה

like the Roombas did.

כמו שהרומבות עשו.

The more you spread out,

ככל שתתפזרו יותר,

the less concentrated the water molecules

מולקולות המים יהיו פחות מרוכזות

at the surface become.

על פני המים.

Through this passive motion,

דרך התנועה הפאסיבית הזו,

you move from a high to a lower concentration.

אתם נעים מריכוז גבוה לנמוך יותר.

Let's suspend the laws of physics for a moment,

בואו נתעלם מחוקי הפיזיקה לרגע,

and pretend that your molecular self

ונעמיד פנים שאתם בתור מולקולה

can plunge deep down into the water column.

יכולים לצלול למעמקים לעומק עמוד המים.

In these colder depths,

בעומקים היותר קרים האלה,

the comparative lack of solar warmth

החוסר היחסי בחום שמש

makes water molecules sluggish,

הופכים את המולקולות לאיטיות יותר,

meaning they can sit quite still at high concentrations.

מה שאומר שהן יכולות לשבת בלי תנועה בריכוזים גבוהים.

No jostling here.

אין דחיפות שם.

But seeking relief

אבל בחיפוש אחר מנוחה

from the cramped conditions they're in,

מתנאים צפופים בהן הן נמצאות,

they soon start moving upwards

הן מתחילות לנוע במהרה למעלה

towards the roomier situation at the surface.

לכיוון המצב המרווח יותר על פני השטח.

This is how temperature

כך הטמפרטורה

drives a shift of water molecules

מניעה תזוזה של מולקולות מים

from high to low concentrations,

מריכוזים גבוהים לנמוכים,

towards equilibrium.

כלפי שיווי משקל.

But sea water is made up of more than just H2O.

אבל מי ים עשויים מיותר מ H2O.

There are a great deal of salt ions in it as well.

יש שם גם הרבה יוני מלח.

And like you, these guys have a similar desire

וכמוכם, לחברה האלה יש תשוקה דומה

for spacious real estate.

למרחב מחיה.

As the sun warms the sea,

כשהשמש מחממת את הים,

some of your fellow water molecules

כמה ממולקולות המים החברות שלכם

evaporate from the surface,

מתאדות מפני השטח,

increasing the ration of salt to H2O.

מגבירים את היחס של מלח ב H2O.

The crowded salt ions left behind

יוני המלח הצפופים נשארים מאחור

notice that lower down,

שמים לב שעמוק יותר,

salt molecules seem to be enjoying more space.

נראה שמולקולות מלח נהנות מיותר מקום.

And so an invasion begins,

כך שפלישה מתחילה,

as they too move downwards in the water column.

כשהן נעות למטה במורד עמוד המים.

In the polar regions,

באזורים הקוטביים,

we see how this small local process

אנחנו רואים איך התהליך המקומי הקטן הזה

effects global movement.

משפיע על תנועות עולמיות.

In the arctic and antarctic,

בארקטי ובאנטארקטי,

where ice slabs decorate the water's surface,

שם גושי קרח מקשטים את פני המים,

there's little temperature difference

יש מעט הבדלי טמפרטורה

between surface and deeper waters.

בין מים על פני השטח והמים העמוקים.

It's all pretty cold.

הכל די קר.

But salinity differs,

אבל המליחות משתנה,

and in this scenario,

ובמקרה הזה,

that's what triggers the action.

זה מה שמניע את הפעולה.

Here, the sun's rays melt surface ice,

פה, קרני השמש ממיסים קרח על פני השטח,

depositing a new load of water molecules

מפקידים מלאי חדש של מולקולות מים

into the sea.

לתוך הים.

That not only increases the proximity

זה לא רק מגביר את הקרבה

between you and other water molecules,

בינכם ומולקולות מים אחרות,

leaving you vying for space again,

ומשאירים אתכם משתוקקים למקום שוב,

but it also conversely dilutes

אבל זה גם מאוד מדלל

the concentration of salt ions.

את ריכוז יוני המלח.

So, down you go,

אז, למטה אתם יורדים,

riding along the concentration gradient

רוכבים על שיפוע הריכוז

towards more comfortable conditions.

כלפי תנאים נוחים יותר.

For salt ions, however,

ליוני מלח, עם זאת,

their lower concentration at the surface,

הריכוז הנמוך יותר שלהם על פני השטי,

acts like an advertisement

משמש כפרסומת

to the clamoring masses of salt molecules below

להמוני מולקולות המלח למטה

who begin their assent.

שמתחילות את העליה שלהן.

In both temperate and polar regions,

גם באוזורים ממוזגים וגם באזורים קוטביים,

this passive motion along a concentration gradient,

התנועה הפסיבית הזו יחד עם שיפועי הריכוז,

can get a current going.

יכולה להתחיל זרם.

And that is the starting point

וזו נקודת ההתחלה

of the global conveyor

של המסוע העולמי

called thermohaline circulation.

שנקרא החילוף התרמוהליני.

This is how a simple concept

כך קונספט פשוט

becomes the mechanism underlying

הופך למנגנון שמפעיל

one of the largest

את אחת המערכות

and most important systems on our planet.

הגדולות והחשובות ביותר על הפלנטה שלנו.

And if you look around,

ואם תביטו מסביב,

you'll see it happening everywhere.

אתם תראו דברים קורים בכל מקום.

Turn on a light, and it's there.

תדליקו את האור, וזה שם.

Concentration gradients govern

שיפועי ריכוז שולטים

the flow of electricity,

בזרימה של חשמל,

allowing electrons squashed together in one space

מאפשרים לאלקטרונים שמעוכים יחד במקום אחד

to travel to an area of lower concentration

לנוע לאזור של ריכוז נמוך יותר

when a channel is opened,

כשנתיב נפתח,

which you do by flipping a switch.

שאתם עושים כשאתם לוחצים על המפסק.

Right now, in fact, there's some gradient action going on

עכשיו, למעשה, יש פעולת שיפוע מתרחשת

inside you as you breath air into your lungs

בתוככם כשאתם נושמים אויר לתוך הראות

letting the concentrated oxygen in that air

נותנים לחמצן המרוכז באויר

move passively out of your lungs

לנוע בפאסיביות לתוך הראות שלכם

and into your blood stream.

ולתוך זרם הדם שלכם.

We know that the world is filled

אנחנו יודעים שהעולם מלא

with complex physical problems,

בבעיות פיזיקליות מורכבות,

but sometimes the first step

אבל לפעמים הצעד הראשון

towards understanding them can be simple.

כלפי הבנתן יכול להיות פשוט.

So when you confront the magnitude

אז כשאתם עומדים בפני הגודל

of the ocean's currents,

של זרמי האוקיינוס,

or have to figure out how electricity works,

או צריכים להבין איך חשמל עובד,

remember not to panic.

זכרו לא להכנס לפאניקה.

Understanding can be as simple as flipping a switch.

הבנה יכולה להיות פשוטה כמו לחיצה על מפסק.