Your body was forged in the spectacular death of stars | Enrico Ramirez-Ruiz

Translator: Ivana Korom Reviewer: Krystian Aparta

المترجم: Reham Almrouti المدقّق: Ayman Hosny

We are all atomically connected.

إننا جميعًا مترابطون ذريًا.

Fundamentally, universally.

على المستوى البنيوي الأساسي، وعلى المستوى الكون كله.

But what does that mean?

لكن ما معنى هذا؟

I'm an astrophysicist, and as such,

إنني عالم فيزياء فلكية، وعليه؛

it is my responsibility to trace the cosmic history

أتحمل مسؤولية تتبّع التاريخ الكوني

of every single one of your atoms.

لكل ذرة من تكوينكم الذريّ.

In fact, I would say

في الواقع، أود أن أقول

that one of the greatest achievements of modern astronomy

أن أحد أعظم الإنجازات في علم الفلك المعاصر

is the understanding of how our atoms were actually put together.

هو فهم كيف تم تجميع ذراتنا.

While hydrogen and helium were made

بينما تشكل عنصر الهيدروجين والهيليوم

during the first two minutes of the big bang,

خلال أول دقيقتين من الانفجار العظيم

the origin of heavy elements,

فإن أصل العناصر الثقيلة،

such as the iron in your blood, the oxygen we're breathing,

مثل عنصر الحديد في دمائكم، والأكسجين الذي نتنفسه،

the silicone in your computers,

والسيليكون في حواسيبكم،

lies in the life cycle of stars.

يكمن في دورة حياة النجوم.

Nuclear reactions take lighter elements and transform them into heavier ones,

تأخذ التفاعلات النووية عناصر أخف وتحولها إلى عناصر أثقل،

and that causes stars to shine

وهذا يتسبب في تلألؤ النجوم

and ultimately explode,

وانفجارها في نهاية المطاف،

therefore enriching the universe with these heavy elements.

وبالتالي إثراء الكون بهذه العناصر الثقيلة.

So without stellar death

لذلك بدون موت نجمي؛

there would be no oxygen

لن يكون هنالك أكسجين

or other elements heavier than hydrogen and helium,

أو عناصر أخرى أثقل من الهيدروجين والهيليوم،

and therefore, there would be no life.

ومن ثم لن تكون هناك حياة.

There are more atoms in our bodies

هنالك تنوّع كبير من الذرات في أجسامنا

than stars in the universe.

أكثر من عدد النجوم في الكون.

And these atoms are extremely durable.

وهذه الذرات قوية للغاية.

The origins of our atoms

كما أن أصول ذراتنا

can be traceable to stars that manufactured them in their interiors

يمكن ردّها إلى النجوم التي صنعتها في أنحاء الكون

and exploded them all across the Milky Way,

ونثرتها في أنحاء مجرة درب التبانة،

billions of years ago.

منذ مليارات السنين.

And I should know this,

وينبغي أن أعرف هذا،

because I am indeed a certified stellar mortician.

لأنني بالفعل حانوتي نجمي معتمد.

(Laughter)

(ضحك)

And today, I want to take you on a journey that starts in a supernova explosion

واليوم، أود أن أصطحبكم في رحلة تبدأ في انفجار مستعر أعظم

and ends with the air that we're breathing right now.

وتنتهي بالهواء الذي نتنفسه الآن.

So what is our body made of?

إذن من ماذا خُلق جسمنا؟

Ninety-six percent consists of only four elements:

نسبة 96% من جسمنا تتكون من أربعة عناصر فقط:

hydrogen, carbon, oxygen and nitrogen.

الهيدروجين، والكربون، والأكسجين والنيتروجين.

Now the main character of this cosmic tale is oxygen.

الشخصية الرئيسية لهذه القصة الكونية هي الأكسجين.

Not only is the vast majority of our bodies made of oxygen,

إن الغالبية العظمى من أجسامنا ليست فقط من الأكسجين،

but oxygen is the one element fighting to protect life on earth.

بل إن الأكسجين هو العنصر الوحيد الذي يكافح لحماية الحياة على وجه الأرض.

The vast majority of oxygen in the universe

الغالبية العظمى من الأكسجين في الكون

was indeed produced over the entire history of the universe

أُنتجت بالفعل على مدار تاريخ الكون بأكمله

in these supernova explosions.

في انفجارات المستعر الأعظم.

These supernova explosions signal the demise of very massive stars.

تشير إشارات انفجارات المستعر الأعظم هذه إلى زوال النجوم الضخمة.

And for a brilliant month,

ولمدة شهر من اللمعان،

one supernova explosion can be brighter than an entire galaxy

فإن انفجارًا واحدًا للمستعر الأعظم أكثر إشراقًا من مجرة بأكملها

containing billions of stars.

تحتوي على مليارات النجوم.

That is truly remarkable.

إنه لرائع حقًا.

That is because massive stars burn brighter

ذلك لأن النجوم الضخمة تشع أكثر

and have a spectacular death, compared to other stars.

وتفارق الحياة في مشهد مهيب، بالمقارنة مع النجوم الأخرى.

Nuclear fusion is really the lifeblood of all stars,

الاندماج النووي هو حقًا بمثابة شريان الحياة لجميع النجوم،

including the sun,

بما في ذلك الشمس،

and as a result is the root source of all the energy on earth.

ونتيجة لذلك هو المصدر الرئيس للطاقة على سطح الأرض.

You can think of stars as these fusion factories

يمكنكم أن تفكروا في النجوم على أنها مصانع الاندماج تلك

which are powered by smashing atoms together

التي تعمل على تحطيم الذرات معًا

in their hot and dense interiors.

في مساحاتها الداخلية الحارة والكثيفة.

Now, stars like our sun,

الآن، النجوم المشابهة لشمسنا

which are relatively small,

ذات الحجم الصغير نسبيًا

burn hydrogen into helium,

تحرق الهيدروجين إلى هيليوم،

but heavier stars of about eight times the mass of the sun

لكن النجوم الأثقل التي تبلغ حوالي ثمانية أضعاف كتلة الشمس

continue this burning cycle

تواصل هذه الدورة الملتهبة

even after they exhausted their helium in their cores.

حتى بعد أن تستنفد عنصر الهليوم في جوفها.

So at this point,

إذن في هذه المرحلة،

the massive star is left with a carbon core,

بقي النجم الضخم بنواة كربونية،

which, as you know, is the building block of life.

وكما تعلمون هي لبنة الحياة.

This carbon core continues to collapse

تواصل هذه النواة طريقها للانهيار،

and as a result, the temperature increases,

ونتيجة لهذا تزداد درجة الحرارة،

which allows further nuclear reactions to take place,

مما يسمح بإجراء مزيد من التفاعلات النووية،

and carbon then burns into oxygen,

فإذا بالكربون يحترق إلى الأكسجين،

into neon, silicon, sulphur

والنيون، والسليكون، والكبريت،

and ultimately iron.

وأخيرًا إلى الحديد.

And iron is the end.

كما يعتبر عنصر الحديد آخر العناصر.

Why?

لماذا؟

Because iron is the most bound nuclei in the universe,

لأن الحديد هو النواة الأكثر ارتباطًا في الكون،

which means that we cannot extract energy by burning iron.

مما يعني أنه لا يمكننا استخراج الطاقة بحرق الحديد.

So when the entire core of the massive star is made of iron,

لذلك عندما يتكون النجم الضخم بالكامل من عنصر الحديد؛

it's run out of fuel.

ينفد الوقود.

And that's an incredibly bad day for a star.

وهذا يعتبر يومًا سيئًا للغاية بالنسبة لنجمٍ ما.

(Laughter)

(ضحك)

Without fuel, it cannot generate heat,

بدون الوقود لا يمكن توليد الحرارة،

and therefore gravity has won the battle.

وبالتالي تكسب الجاذبية المعركة.

The iron core has no other choice but to collapse,

لا يملك عنصر الحديد أية خيار سوى أن ينهار،

reaching incredibly high densities.

وأن يصل لكثافة عالية.

Think of 300 million tons

تخيل 300 مليون طن

reduced to a space the size of a sugar cube.

خفضّت إلى مساحة بحجم مكعب السكر.

At these extreme high densities, the core actually resists collapse,

أثناء هذه الكثافات العالية الشديدة، تقاوم النواة مصير الانهيار،

and as a result,

ونتيجة لذلك؛

all of this infalling material bounces off the core.

ترتد كل هذه المواد المنهارة من النواة.

And this dramatic bounce,

وهذا الارتداد العظيم،

which happens in a fraction of a second or so,

الذي يحدث في جزء صغير من الثانية أو نحو ذلك،

is responsible for ejecting the rest of the star in all directions,

هو المسؤول عن قذف بقية النجم في كافة الاتجاهات،

ultimately forming a supernova explosion.

مما يؤدي في نهاية الأمر إلى انفجار المستعر الأعظم.

So, sadly, from the perspective of an astrophysicist,

لذلك، وللأسف، من وجهة نظر عالم فيزياء فلكية،

the conditions in the centers of these exploding stars

الظروف في مراكز النجوم المتفجرة هذه

cannot be recreated in a laboratory.

لا يمكن إعادة تركيبها في مختبر ما.

(Laughter)

(ضحك)

Now, thankfully for humanity, we're not able to do that.

الآن، وبفضل الإنسانية ليس بوسعنا القيام بذلك.

(Laughter)

(ضحك)

But what does that mean?

لكن ماذا يعني هذا؟

That means that as astrophysicists,

هذا يعني أنه كفزيائيين فلكيين،

we have to rely on sophisticated computer simulations

علينا أن نعتمد على محاكاة حاسوبية متطورة

in order to understand these complex phenomena.

لفهم هذه الظواهر المعقدة.

These simulations can be used to really understand how gas behaves

يمكن استخدام هذه المحاكاة لفهم حقيقة سلوك الغاز

under such extreme conditions.

في ظل هذه الظروف القاسية.

And can be used to answer fundamental questions

ويمكن استخدامها للإجابة على أسئلة أساسية

like, "What ultimately disrupted the massive star?"

مثل، "ما أسباب تعطل النجم الضخم؟"

"How is it that this implosion can be reversed into an explosion?"

و"كيف يمكن تحويل هذا الانهيار إلى انفجار؟"

There's a huge amount of debate in the field,

هناك قدر كبير من النقاش في هذا المجال،

but we all agree that neutrinos,

لكننا نتفق جميعًا على أن النيوترينات،

which are these elusive elementary particles,

وهي هذه الجسيمات الأولية المستعصية،

play a crucial role.

تلعب دورًا مهمًا.

Yeah?

أجل!

I'm about to show you one of those simulations.

أنا على وشك أن أريكم واحدة من المحاكيات.

So neutrinos are produced in huge numbers once the core collapses.

إذن يتم إنتاج النيوتريونات بأعداد كبيرة بمجرد انهيار النواة.

And in fact,

فهي في الواقع،

they are responsible for transferring the energy in this core.

مسؤولة عن نقل الطاقة الكامنة في النواة.

Like thermal radiation in a heater,

مثل الإشعاع الحراري في المدفأة،

neutrinos pump energy into the core,

تضخ النيوترينات الطاقة إلى النواة،

increasing the possibility of disrupting the star.

مما يزيد من إمكانية تقويض النجم.

In fact, for about a fraction of a second,

في الواقع، ولحوالي جزء من الثانية،

neutrinos pump so much energy

تضخ النيوترينات كمية من الطاقة

that the pressure increases high enough that a shock wave is produced

بحيث يزداد الضغط بدرجة كافية لإنتاج موجة اهتزاز

and the shock wave goes and disrupts the entire star.

لتعطل الموجة الاهتزازية النجم بأكمله.

And it is in that shock wave where elements are produced.

وفي موجة الاهتزاز تلك تنتج العناصر.

So thank you, neutrinos.

شكرًا لك يا "نيوترينو".

(Laughter)

(ضحك)

Supernovas shine bright,

المستعرات العظمى تعطي بريقًا لامعًا،

and for a brief period of time,

ولفترة وجيزة من الوقت،

they radiate more energy than the sun will in its entire lifetime.

تشع طاقة أكبر من طاقة الشمس طيلة حياتها.

That point of light that you see there,

نقطة الضوء هذه التي تراها هناك،

which was certainly not there before,

والتي لم تكن موجودة مسبقًا،

burns like a beacon,

تحترق مثل المنارة،

clearly indicating the position where the massive star has died.

مشيرة بوضوح إلى الموقع الذي مات فيه النجم الضخم.

In a galaxy like our own Milky Way,

في مجرة مثل مجرتنا درب التبانة،

we estimate that about once every 50 years,

نقدّر أنه مرة كل 50 عامًا تقريبًا

a massive star dies.

يموت نجم ضخم.

This implies that somewhere in the universe,

هذا يعني أنه في مكان ما في الكون،

there's a supernova explosion every second or so.

هنالك انفجار نجمي كل ثانية تقريبًا.

And thankfully for astronomers,

ويعود الفضل للفلكيين

some of them are actually found relatively close to earth.

حيث وجدوا أن بعضها قريب نسبيًا من الأرض.

Various civilizations recorded these supernova explosions

سجلت حضارات مختلفة هذه الانفجارات النجمية العظيمة

long before the telescope was invented.

قبل اختراع التلسكوب بمدة طويلة.

The most famous of all of them

أشهرها جميعًا

is probably the supernova explosion that gave rise to the Crab Nebula.

هو انفجارالمستعر الأعظم الذي أفضى إلى سديم السرطان.

Yeah?

أجل!

Korean and Chinese astronomers recorded this supernova in 1054,

سجل الفلكيون الكوريون والصينيون هذا المستعر في عام 1054،

as did, almost certainly, Native Americans.

على غرار ما سجله الأمريكيون الأصليون.

This supernova happened about 5,600 light-years away from earth.

انطلق هذا المستعر الأعظم على بُعد حوالي 5600 سنة ضوئية عن الأرض.

And it was so incredibly bright

وكان لامعًا للغاية

that astronomers could see it during the day.

لدرجة أن علماء الفلك قد تمكنوا من رؤيته في وضح النهار.

And it was visible to the naked eye for about two years in the night sky.

وكان مرئيًا للعين المجردة لمدة عامين في سماء الليل.

Fast forward 1,000 years or so later, and what do we see?

ومباشرة بعد 1000 سنة أو نحو ذلك، ماذا نرى؟

We see these filaments that were blasted by the explosion,

إننا نرى هذه الشعيرات التي تناثرت جراء الانفجار،

moving at 300 miles per second.

تتحرك بسرعة 300 ميل في الثانية.

These filaments are essential for us to understand

هذه الشعيرات ضرورية لنا لفهم

how massive stars die.

كيف تموت النجوم الضخمة.

The image that you see there

الصورة التي ترونها هناك

was assembled by the Hubble Space Telescope

جمّعها تلسكوب هابل الفضائي

over a span of three months.

على مدى ثلاثة أشهر.

And it is incredibly important to astronomers

وهي مهمة جدًا للفلكيين

because it ultimately carries the chemical legacy

لأنها تحمل في نهاية الأمر الإرث الكيميائي

of the star that exploded.

للنجم الذي انفجر.

The orange filaments that you see there are the tattered remains of the star,

الشعيرات البرتقالية التي ترونها هناك عبارة عن بقايا ممزقة من النجم،

and are made primarily of hydrogen,

وهي مكوّنة أساسًا من الهيدروجين،

while the blue and red filaments that you see

في حين أن الشعيرات الزرقاء والحمراء

are the freshly synthesized oxygen.

هي عبارة عن الأكسجين المركّب حديثًا.

So studying supernova remnants, like the Crab Nebula,

لذا سمحت دراسة بقايا انفجارت المستعر الأعظم، مثل سديم السرطان،

allowed astronomers to firmly conclude

أن يتوصل علماء الفلك إلى استنتاج قوي

that the vast majority of oxygen on earth was produced by supernova explosions

بأن الغالبية العظمى من الأكسجين على الأرض كانت نتاج انفجارات المستعر الأعظم

over the history of the universe.

على مدار تاريخ الكون.

And we can estimate

ويمكننا تقدير

that in order to assemble all the atoms of oxygen in our body,

أنه من أجل تجميع كافة ذرات الأكسجين في أجسامنا؛

it took on the order of a 100 million supernova.

استغرق الأمر 100 مليون مستعر.

So every bit of you, or at least the majority of it,

إذن كل جزء منك، أو على الأقل معظمه،

came from one of these supernova explosions.

جاء من أحد انفجارات المستعرات العظمى.

So now you may be wondering,

قد تتساءلون الآن

how is it that these atoms

كيف لهذه الذرات

that were generated in such extreme conditions

التي كانت نتاجًا لمثل هذه الظروف القاسية

ultimately took residence in our body?

أن تستقر أبديًا في أجسامنا؟

So I want you to follow the thought experiment.

لذلك أريدكم أن تتبعوا تجربة التأمّل.

Imagine that we're in the Milky Way, and a supernova happens.

تخيلوا أننا في مجرة درب التبانة وحدثت ظاهرة المستعر الأعظم.

It blasted tons and tons of oxygen atoms

لقد فجرت أطنانًا وأطنانًا من ذرات الأكسجين

almost into empty space.

إلى حيز فارغ تقريبًا.

A few of them were able to be assembled in a cloud.

وتمكن عدد قليل منها من التجمع في سحابة.

Now, 4.5 billion years ago,

بمرور 4,5 مليار سنة،

something unsettled that cloud and caused it to collapse,

شيء ما زعزع تلك السحابة وتسبب في انهيارها،

forming the sun in its center and the solar system.

فشكلت الشمس في مركزها والنظام الشمسي.

So the sun, the planets and life on earth

لذلك تعتمد الشمس، والكواكب، والحياة على سطح الأرض

depend on this beautiful cycle

على هذه الدورة الجميلة

of stellar birth, stellar death and stellar rebirth.

من الولادة النجمية والموت النجمي حتى إعادة الولادة النجمية.

And this continues the recycling of atoms in the universe.

وهذا يواصل إعادة تدوير الذرات في الكون.

And as a result, astronomy and chemistry are intimately connected.

وبالتالي، فإن علم الفلك والكيمياء تربطهم علاقة وثيقة.

We are life forms that have evolved to inhale the waste products of plants.

ما نحن إلا أشكال الحياة التي تطورت لاستنشاق مخلفات النباتات.

But now you know

لكنكم على علم الآن

that we also inhale the waste products of supernova explosions.

أننا نستنشق أيضًا مخلفات تفجيرات المستعر.

(Laughter)

(ضحك)

So take a moment, inhale.

لذا توقف لحظة، واستنشق.

An oxygen atom has just gone into your body.

لقد دخلت ذرة الأكسجين جسمك للتو.

It is certain that that oxygen [atom]

من المؤكد أن ذرة الأكسجين...

remembers that it was in the interior of a star

تتذكَّر أنها كانت داخل النجم

and it was probably manufactured by a supernova explosion.

وأنها تشكلت بواسطة انفجار المستعر الأعظم.

This atom may have traveled the entire solar system

ربما سافرت هذه الذرة عبر النظام الشمسي بأكمله

until it splashed on earth,

حتى تناثرت على كوكب الأرض،

long before reaching you.

بفترة طويلة قبل أن تصلك.

When we breathe,

عندما نتنفس،

we use hundreds of liters of oxygen every day.

نستخدم مئات اللترات من الأكسجين كل يوم.

So I'm incredibly lucky to be standing in front of this beautiful audience,

لذلك أنا محظوظ أن أقف أمام هذا الجمهور الرائع،

but I'm actually stealing your oxygen atoms.

لكنني في الحقيقة أستولي على ذرات الأكسجين الخاصة بكم.

(Laughter)

(ضحك)

And because I'm speaking to you,

ولأنني أتحدث إليكم،

I'm giving you some of them back, that once resided in me.

فأنا أعيدها لكم، وقد كانت تسكنني.

So breathing, yeah,

إذن فإن التنفس

participates in this beautiful exchange of atoms.

له وجهان في هذه المبادلة الرائعة للذرات.

And you can then ask,

حينئذ بوسعك أن تسألوا:

"Well, how many atoms in our body once belonged to Frida Kahlo?"

كم عدد الذرات في أجسامنا كانت ذات يوم تعود لفريدا كاهلو؟

(Laughter)

(ضحك)

About 100,000 of them.

حوالي 100000 ذرة.

100,000 more probably belonged to Marie Curie,

وحوالي 100000 أخرى من المحتمل أن تعود لماري كوري،

100,000 more to Sally Ride,

و100000 ذرة أخرى لسالي رايد،

or whoever you want to think of.

أو إلى من تود تخيله.

So breathing is not only filling our lungs with cosmic history,

لذا فإن التنفس لا يملأ رئتينا بالتاريخ الكوني فحسب،

but with human history.

بل بالتاريخ البشري.

I would like to end my talk by sharing a myth

أود أن أنهي محادثتي من خلال مشاركتكم أسطورة

that is very close to my heart.

قريبة جدًا من قلبي.

A myth from the Chichimeca culture,

أسطورة من ثقافة "Chichimeca"،

which is a very powerful Mesoamerican culture.

والتي تُعد ثقافة سائدة في أمريكا الوسطى.

And the Chichimecas believe

تعتقد ثقافة "Chichimecas"

that our essence was assembled in the heavens.

أن ماهيتنا جمعت في السماء.

And on its journey towards us,

وفي رحلتها نحونا،

it actually fragmented into tons of different pieces.

تجزأت إلى أطنان من القطع المختلفة.

So my abuelo used to say,

لذا اعتاد "أبويلو" أن يقول:

"One of the reasons you feel incomplete

"أحد الأسباب التي تجعلك غير مكتمل

is because you are missing your pieces."

هو أنك تفتقد أجزاءك".

(Laughter)

(ضحك)

"But don't be fooled by that.

"لكن لا تنخدع بذلك.

You've been given an incredible opportunity of growth.

لقد أُعطيت فرصة مذهلة للنمو.

Why?

لماذا؟

Because it's not like those pieces were scattered on earth

لأن الأمر ليس أشبه بتلك الأجزاء المبعثرة على الأرض

and you have to go and pick them up.

والتي ينبغي عليك التقاطها.

No, those pieces fell into other people.

لا، لقد سقطت تلك الأجزاء في أشخاص آخرين،

And only by sharing them you will become more complete.

وعن طريق مشاركتها فقط ستصبح أكثر اكتمالا.

Yes, during your life,

نعم، خلال حياتكم،

there's going to be individuals that have these huge pieces

سيكون هناك أفراد لديهم هذه الأجزاء الضخمة

that make you feel whole.

التي تجعلك تشعر بالكمال.

But in your quest of being complete,

ولكن في مسعاك إلى الكمال،

you have to treasure and share every single one of those pieces."

عليك أن تعتز وتشارك بكل جزء من تلك الأجزاء".

Sounds a lot like the story of oxygen to me.

تبدو لي مشابهة لقصة الأكسجين.

(Laughter)

(ضحك)

Which started in the heavens in a supernova explosion,

التي بدأت في السماء في انفجار المستعر الأعظم،

and continues today,

واستمرت حتى اليوم،

within the confines of our humanity.

ضمن حدود إنسانيتنا.

Our atoms in our body have embarked on an epic odyssey,

بدأت ذراتنا في أجسادنا وفقًا لقصة ملحمية،

ومع مرور الوقت امتدت من مليارات السنين إلى قرون أخرى،

with time spans from billions of years to mere centuries,

all leading to you,

كل ذلك أدى إليكم،

all of you,

كلكم أجمعين،

witnesses of the universe.

"شهود عيان الكون".

Thank you.

شكرًا لكم.

(Applause)

(تصفيق)