How Quantum Biology Might Explain Life’s Biggest Questions | Jim Al-Khalili | TED Talks

Překladatel: Jan Zasadil Korektor: Vladimír Harašta

I'd like to introduce you to an emerging area of science,

Rád bych vám představil rodící se oblast vědy,

one that is still speculative but hugely exciting,

která je stále ještě spekulativní, ale obrovsky vzrušující

and certainly one that's growing very rapidly.

a která se nepochybně velmi rychle rozvíjí.

Quantum biology asks a very simple question:

Kvantová biologie si klade velice jednoduchou otázku:

Does quantum mechanics --

Hraje kvantová mechanika ‒

that weird and wonderful and powerful theory

ta podivná a nádherná a mocná teorie

of the subatomic world of atoms and molecules

subatomárního světa atomů a molekul,

that underpins so much of modern physics and chemistry --

který tvoří základ velké části moderní fyziky a chemie ‒

also play a role inside the living cell?

také nějakou roli v živých buňkách?

In other words: Are there processes, mechanisms, phenomena

Jinými slovy: Existují v živých organismech

procesy, mechanismy, jevy, které lze vysvětlit výlučně

in living organisms that can only be explained

with a helping hand from quantum mechanics?

pomocí kvantové mechaniky?

Now, quantum biology isn't new;

Kvantová biologie není nová věc.

it's been around since the early 1930s.

Objevila se někdy na začátku 30. let.

But it's only in the last decade or so that careful experiments --

Ale teprve v posledních asi deseti letech došlo na pečlivé experimenty ‒

in biochemistry labs, using spectroscopy --

v biochemických laboratořích, za použití spektroskopie ‒

have shown very clear, firm evidence that there are certain specific mechanisms

které nám daly velmi jasné a pádné důkazy, že existují určité specifické mechanismy,

které se bez kvantové mechaniky nedají vysvětlit.

that require quantum mechanics to explain them.

Quantum biology brings together quantum physicists, biochemists,

Kvantová biologie spojuje kvantové fyziky, biochemiky,

molecular biologists -- it's a very interdisciplinary field.

molekulární biology ‒ je velice interdisciplinární vědou.

I come from quantum physics, so I'm a nuclear physicist.

Mým oborem je kvantová fyzika, jsem jaderný fyzik.

I've spent more than three decades

Přes třicet let se snažím

trying to get my head around quantum mechanics.

do kvantové mechaniky nějak proniknout.

One of the founders of quantum mechanics, Niels Bohr,

Jeden ze zakladatelů kvantové mechaniky, Niels Bohr, říkal:

said, If you're not astonished by it, then you haven't understood it.

„Pokud vás nenaplňuje úžasem, tak jste ji nepochopili.“

So I sort of feel happy that I'm still astonished by it.

Mám tak trochu štěstí, že mě pořád ještě úžasem naplňuje.

That's a good thing.

To je dobře.

But it means I study the very smallest structures in the universe --

Znamená to ale, že studuji nejmenší struktury ve vesmíru –

the building blocks of reality.

základní kameny reality.

If we think about the scale of size,

Když uvážíme škálu rozměrů,

start with an everyday object like the tennis ball,

začneme u obyčejných věcí jako je tenisový míček

and just go down orders of magnitude in size --

a půjdeme vždy o řád směrem dolů –

from the eye of a needle down to a cell, down to a bacterium, down to an enzyme --

přes ucho jehly k buňce, dál k bakterii, enzymu ‒

až se nakonec dostaneme do nano-světa.

you eventually reach the nano-world.

Now, nanotechnology may be a term you've heard of.

Asi jste už slyšeli o pojmu nanotechnologie.

A nanometer is a billionth of a meter.

Nanometr je miliardtina metru.

My area is the atomic nucleus, which is the tiny dot inside an atom.

Mým oborem jsou atomová jádra, což jsou ty malinké tečky uvnitř atomů.

It's even smaller in scale.

To je ještě o řád menší rozměr.

This is the domain of quantum mechanics,

Je to oblast kvantové mechaniky

and physicists and chemists have had a long time

a fyzikům a chemikům trvalo hodně dlouho,

to try and get used to it.

než si ji vyzkoušeli a než si na ni zvykli.

Biologists, on the other hand, have got off lightly, in my view.

Naopak biologové si to podle mě trošku ulehčili.

They are very happy with their balls-and-sticks models of molecules.

Ke štěstí jim úplně stačí modely molekul z tyček a míčků.

(Laughter)

(Smích)

The balls are the atoms, the sticks are the bonds between the atoms.

Míčky jsou atomy a tyčky vazby mezi nimi.

And when they can't build them physically in the lab,

A když je nedokážou fyzicky sestavit v laboratoři,

nowadays, they have very powerful computers

mají dnes velmi výkonné počítače,

that will simulate a huge molecule.

které jim obrovské molekuly nasimulují.

This is a protein made up of 100,000 atoms.

Toto je protein tvořený 100 000 atomy.

It doesn't really require much in the way of quantum mechanics to explain it.

K jeho vysvětlení nepotřebují příliš přemýšlet o kvantové mechanice.

Quantum mechanics was developed in the 1920s.

Kvantová mechanika se objevila ve 20. letech 20. století.

It is a set of beautiful and powerful mathematical rules and ideas

Je to soubor krásných a mocných matematických pravidel a myšlenek,

that explain the world of the very small.

které vysvětlují svět velmi malých částí.

And it's a world that's very different from our everyday world,

Je to úplně jiný svět, než jaký denně vidíme,

made up of trillions of atoms.

který je tvořen biliony atomů.

It's a world built on probability and chance.

Je to svět postavený na pravděpodobnosti a náhodě.

It's a fuzzy world.

Velice mlhavý svět.

It's a world of phantoms,

Svět fantomů,

where particles can also behave like spread-out waves.

kde se částice umí také chovat jako rozprostírající se vlny.

If we imagine quantum mechanics or quantum physics, then,

Pokud si kvantovou mechaniku nebo kvantovou fyziku představíme

as the fundamental foundation of reality itself,

jako základní podstatu samotné reality,

then it's not surprising that we say

tak nás nepřekvapí, když se říká,

quantum physics underpins organic chemistry.

že kvantová fyzika tvoří základ organické chemie.

After all, it gives us the rules that tell us

Konec konců dává nám pravidla, která říkají,

how the atoms fit together to make organic molecules.

jak se atomy spojují a tvoří organické molekuly.

Organic chemistry, scaled up in complexity,

Od organické chemie vede cesta k řádově složitější

gives us molecular biology, which of course leads to life itself.

molekulární biologii, která pochopitelně vede až k samotnému životu.

So in a way, it's sort of not surprising.

Takže to vlastně není vůbec překvapivé.

It's almost trivial.

Je to skoro banální.

You say, "Well, of course life ultimately must depend of quantum mechanics."

Řeknete si: „No pochopitelně, že život v zásadě závisí na kvantové mechanice.“

But so does everything else.

Ale stejně tak všechno ostatní.

So does all inanimate matter, made up of trillions of atoms.

Všechna neživá hmota tvořená biliony atomů.

Ultimately, there's a quantum level

Na počátku je vždy kvantová úroveň,

na které se musíme ponořit do těhle podivností.

where we have to delve into this weirdness.

But in everyday life, we can forget about it.

Ale v každodenním životě na to nemusíme myslet.

Because once you put together trillions of atoms,

Protože jakmile dáte dohromady miliardy atomů,

that quantum weirdness just dissolves away.

kvantové podivnosti se prostě rozplynou.

Quantum biology isn't about this.

Kvantová biologie o tomhle není.

Quantum biology isn't this obvious.

Není tak jednoznačná.

Of course quantum mechanics underpins life at some molecular level.

Kvantová mechanika samozřejmě tvoří základ života na molekulární úrovni.

Quantum biology is about looking for the non-trivial --

Ale kvantová biologie hledá netriviální názory ‒

the counterintuitive ideas in quantum mechanics --

myšlenky, které se v kvantové mechanice příčí intuici ‒

and to see if they do, indeed, play an important role

a zjišťuje, jestli skutečně hrají důležitou roli

in describing the processes of life.

při popisu životních procesů.

Here is my perfect example of the counterintuitiveness

Dám vám svůj nejlepší příklad, jak se kvantový svět

of the quantum world.

chová navzdory očekávání.

This is the quantum skier.

Toto je kvantový lyžař.

He seems to be intact, he seems to be perfectly healthy,

Zdá se, že je celistvý, vypadá naprosto zdravě,

and yet, he seems to have gone around both sides of that tree at the same time.

a přesto se zdá, že kolem toho stromu projel z obou stran současně.

Well, if you saw tracks like that

Kdybyste takové stopy viděli,

you'd guess it was some sort of stunt, of course.

napadlo by vás, že jde o nějaký kaskadérský kousek.

But in the quantum world, this happens all the time.

Ale v kvantovém světě se to děje v jednom kuse.

Particles can multitask, they can be in two places at once.

Částice dělají víc věcí naráz, mohou být na dvou místech najednou.

They can do more than one thing at the same time.

Umí dělat více než jednu věc současně.

Particles can behave like spread-out waves.

Částice se mohou šířit jako vlny.

It's almost like magic.

Je to téměř magie.

Physicists and chemists have had nearly a century

Fyzici a chemici si na tyto podivnosti

of trying to get used to this weirdness.

zvykali skoro celé století.

I don't blame the biologists

Nevyčítám biologům,

for not having to or wanting to learn quantum mechanics.

že se nemuseli nebo nepotřebovali kvantovou mechaniku učit.

You see, this weirdness is very delicate;

Tyhle podivnosti jsou velmi delikátní

and we physicists work very hard to maintain it in our labs.

a nám fyzikům dá hodně práce je laboratorně potvrdit.

We cool our system down to near absolute zero,

Chladíme své soustavy skoro k absolutní nule,

we carry out our experiments in vacuums,

pokusy provádíme ve vakuu,

we try and isolate it from any external disturbance.

snažíme se je izolovat od jakýchkoliv vnějších vlivů.

That's very different from the warm, messy, noisy environment of a living cell.

Je to úplně jiné než teplé, zaneřáděné, hlučné prostředí v živé buňce.

Biology itself, if you think of molecular biology,

Biologie jako taková, pokud se bavíme o té molekulární,

seems to have done very well in describing all the processes of life

je docela úspěšná v tom, jak popisuje životní procesy

in terms of chemistry -- chemical reactions.

z pohedu chemie ‒ chemických reakcí.

And these are reductionist, deterministic chemical reactions,

Jsou to redukcionistické a deterministické chemické reakce,

showing that, essentially, life is made of the same stuff as everything else,

které ukazují, že život je v podstatě vyroben ze stejné hmoty jako vše ostatní

and if we can forget about quantum mechanics in the macro world,

a když zapomeneme na kvantovou mechaniku v makrosvětě,

then we should be able to forget about it in biology, as well.

tak bychom se jí nemuseli asi zabývat ani v biologii.

Well, one man begged to differ with this idea.

No, ale jeden člověk si dovolil s touhle představou nesouhlasit.

Erwin Schrödinger, of Schrödinger's Cat fame,

Erwin Schrödinger, proslavený svojí „Schrödingerovou kočkou“,

was an Austrian physicist.

byl rakouský fyzik.

He was one of the founders of quantum mechanics in the 1920s.

Byl jedním ze zakladatelů kvantové mechaniky ve 20. letech.

In 1944, he wrote a book called "What is Life?"

V roce 1944 napsal knihu „Co je život?“.

It was tremendously influential.

Měla nesmírný vliv.

It influenced Francis Crick and James Watson,

Ovlivnila Francise Cricka a Jamese Watsona,

the discoverers of the double-helix structure of DNA.

objevitele dvoušroubovice DNA.

To paraphrase a description in the book, he says:

Když budu parafrázovat popis v knize, tak říká:

At the molecular level, living organisms have a certain order,

Živé organismy mají na molekulární úrovni určitý řád,

a structure to them that's very different

vlastní strukturu, která se velmi liší

from the random thermodynamic jostling of atoms and molecules

od náhodného termodynamického pošťuchování atomů a molekul

in inanimate matter of the same complexity.

v neživé hmotě o stejném stupni složitosti.

In fact, living matter seems to behave in this order, in a structure,

Vlastně se zdá, že živá hmota se tímto řádem a strukturou řídí

just like inanimate matter cooled down to near absolute zero,

stejně jako neživá hmota ochlazená až k absolutní nule,

where quantum effects play a very important role.

kde kvantové jevy hrají velmi důležitou roli.

There's something special about the structure -- the order --

Je tedy něco zvláštního na struktuře – na řádu –

inside a living cell.

uvnitř živé buňky.

So, Schrödinger speculated that maybe quantum mechanics plays a role in life.

Schrödinger se domníval, že kvantová mechanika možná hraje v životě roli.

It's a very speculative, far-reaching idea,

Je to velmi spekulativní a dalekosáhlá myšlenka

and it didn't really go very far.

a opravdu nešla příliš do hloubky.

But as I mentioned at the start,

Ale jak jsem na začátku zmínil,

in the last 10 years, there have been experiments emerging,

v posledních deseti letech se začaly rozvíjet experimenty,

showing where some of these certain phenomena in biology

které ukazují, jak některé konkrétní jevy v biologii

do seem to require quantum mechanics.

zdá se kvantovou mechniku vyžadují.

I want to share with you just a few of the exciting ones.

Chci se s vámi podělit jen o pár opravdu vzrušujících případů.

This is one of the best-known phenomena in the quantum world,

Toto je jeden z nejznámějších jevů kvantového světa,

quantum tunneling.

kvantové tunelování.

The box on the left shows the wavelike, spread-out distribution

V rámečku vlevo je vidět vlnovité, rozprostírající se rozložení

kvantové entity – částice, jako je elektron,

of a quantum entity -- a particle, like an electron,

which is not a little ball bouncing off a wall.

která nevypadá jako míček odrážející se ode zdi.

It's a wave that has a certain probability of being able to permeate

Je to vlna, u které existuje určitá pravděpodobnost,

že projde pevnou stěnou, jako přelud, který proskočí na druhou stranu.

through a solid wall, like a phantom leaping through to the other side.

You can see a faint smudge of light in the right-hand box.

V pravé části rámečku vidíte slabou světelnou mlhu.

Quantum tunneling suggests that a particle can hit an impenetrable barrier,

Kvantové tunelování říká, že částice může narazit na nepropustnou bariéru,

and yet somehow, as though by magic,

a přesto nějak, jakoby magicky,

disappear from one side and reappear on the other.

zmizet na jedné straně a objevit se na druhé.

The nicest way of explaining it is if you want to throw a ball over a wall,

Nejlépe si to lze vysvětlit tak, že když chcete přehodit míč přes zeď,

you have to give it enough energy to get over the top of the wall.

musíte mu dát dostatek energie, aby se přes ni dostal.

In the quantum world, you don't have to throw it over the wall,

V kvantovém světě nemusíte míč přes zeď házet,

you can throw it at the wall, and there's a certain non-zero probability

můžete ho hodit na zeď a on s jistou nenulovou pravděpodobností

that it'll disappear on your side, and reappear on the other.

na vaší straně zmizí a objeví se na druhé.

This isn't speculation, by the way.

Tohle mimochodem není spekulace.

We're happy -- well, "happy" is not the right word --

Jsme rádi – no, „rádi“ není to pravé slovo –

(Laughter)

(Smích)

we are familiar with this.

Důvěrně ho známe.

(Laughter)

(Smích)

Quantum tunneling takes place all the time;

Ke kvantovému tunelování dochází v jednom kuse.

in fact, it's the reason our Sun shines.

Je to vlastně důvod, proč Slunce svítí.

The particles fuse together,

Částice spolu fúzují

and the Sun turns hydrogen into helium through quantum tunneling.

a Slunce mění pomocí kvantového tunelování vodík na helium.

Back in the 70s and 80s, it was discovered that quantum tunneling also takes place

Již v 70. a 80. letech bylo zjištěno, že ke kvantovému tunelování dochází

inside living cells.

i uvnitř živých buněk.

Enzymes, those workhorses of life, the catalysts of chemical reactions --

Enzymy, tažní koně života, katalyzátory chemických reakcí –

enzymes are biomolecules that speed up chemical reactions in living cells,

jsou biomolekuly, které urychlují chemické reakce v živých buňkách

by many, many orders of magnitude.

o mnoho řádů.

And it's always been a mystery how they do this.

A vždycky bylo záhadou, jak to dělají.

Well, it was discovered

No a zjistilo se,

that one of the tricks that enzymes have evolved to make use of,

že jedním z triků, který si enzymy vyvinuly k použití,

is by transferring subatomic particles, like electrons and indeed protons,

je přesun subatomárních částic, jako jsou elektrony a dokonce protony,

from one part of a molecule to another via quantum tunneling.

z jedné části molekuly do jiné pomocí kvantového tunelování.

It's efficient, it's fast, it can disappear --

Je to účinné, rychlé, umožňuje to, aby mizely –

a proton can disappear from one place, and reappear on the other.

proton může z jednoho místa zmizet a objevit se na jiném.

Enzymes help this take place.

Enzymy tomu napomáhají.

This is research that's been carried out back in the 80s,

Toto je výzkum, který se uskutečnil už v 80. letech,

particularly by a group in Berkeley, Judith Klinman.

zejména skupinou v Berkeley, Judith Klinmanovou.

Other groups in the UK have now also confirmed

Jiné skupiny ve Velké Británii teď také potvrdily,

that enzymes really do this.

že to enzymy skutečně dělají.

Research carried out by my group --

Výzkum vedený mojí skupinou –

so as I mentioned, I'm a nuclear physicist,

a jak jsem už zmínil, jsem jaderný fyzik,

but I've realized I've got these tools of using quantum mechanics

ale uvědomil jsem si, že mám nástroje využívající kvantovou mechaniku

in atomic nuclei, and so can apply those tools in other areas as well.

v atomových jádrech, a že je mohu aplikovat také v jiných oblastech.

One question we asked

Kladli jsme si otázku,

is whether quantum tunneling plays a role in mutations in DNA.

jestli kvantové tunelování hraje roli při mutacích v DNA.

Again, this is not a new idea; it goes all the way back to the early 60s.

A to opět není nová myšlenka, je známa už od začátku 60. let.

The two strands of DNA, the double-helix structure,

Ta dvě vlákna DNA, struktura dvoušroubovice,

are held together by rungs; it's like a twisted ladder.

drží pohromadě příčkami – vypadá to jako zkroucený žebřík.

And those rungs of the ladder are hydrogen bonds --

A ty příčky na žebříku jsou vodíkové vazby –

protons, that act as the glue between the two strands.

protony, které fungují jako lepidlo mezi těmi dvěma vlákny.

So if you zoom in, what they're doing is holding these large molecules --

Když si je přiblížíte, uvidíte, že drží pohromadě

nucleotides -- together.

tyto velké molekuly – nukleotidy.

Zoom in a bit more.

Přiblížíme je trochu víc.

So, this a computer simulation.

Tady to je počítačová simulace.

The two white balls in the middle are protons,

Ty dvě bílé kuličky uprostřed jsou protony

and you can see that it's a double hydrogen bond.

a vidíte, že je to dvojitá vodíková vazba.

One prefers to sit on one side; the other, on the other side

Jeden se usadil na jedné straně, druhý na druhé straně

of the two strands of the vertical lines going down, which you can't see.

těch dvou vláken, těch svislých linií směřujících dolů, které teď nevidíte.

It can happen that these two protons can hop over.

Ale může se stát, že tyto dva protony přeskočí.

Watch the two white balls.

Sledujte ty dvě bílé kuličky.

They can jump over to the other side.

Můžou přeskočit na druhou stranu.

If the two strands of DNA then separate, leading to the process of replication,

Když se pak ta dvě vlákna oddělí, aby začala proces replikace

and the two protons are in the wrong positions,

a ty dva protony jsou zrovna na špatném místě,

this can lead to a mutation.

tak to může vést k mutaci.

This has been known for half a century.

Ví se o tom už půl století.

Otázkou je, jaká je pravděpodobnost, že to udělají

The question is: How likely are they to do that,

and if they do, how do they do it?

a pokud to udělají, tak jak?

Do they jump across, like the ball going over the wall?

Přeskočí, jako míč hozený přes zeď?

Or can they quantum-tunnel across, even if they don't have enough energy?

Nebo se přenesou kvantovým tunelováním, i když nemají dostatek energie?

Prvotní náznaky napovídají, že v tom může hrát roli kvantové tunelování.

Early indications suggest that quantum tunneling can play a role here.

We still don't know yet how important it is;

Stále ještě nevíme, jak moc důležitou;

this is still an open question.

je to stále ještě otevřená otázka.

It's speculative,

Jsou to dohady,

but it's one of those questions that is so important

ale je to jedna z otázek, která je tak důležitá,

že pokud kvantová mechanika hraje roli při mutacích,

that if quantum mechanics plays a role in mutations,

surely this must have big implications,

bude to mít určitě velké důsledky

to understand certain types of mutations,

v porozumění určitým druhům mutací,

possibly even those that lead to turning a cell cancerous.

možná i těch, které vedou ke změně běžné buňky na rakovinnou.

Another example of quantum mechanics in biology is quantum coherence,

Dalším příkladem kvantové mechaniky v biologii je kvantová koherence,

in one of the most important processes in biology,

v jednom z nejdůležitějších procesů v biologii – fotosyntéze:

photosynthesis: plants and bacteria taking sunlight,

rostliny a bakterie přijímají sluneční světlo

and using that energy to create biomass.

a pomocí jeho energie vytváří biomasu.

Kvantová koherence je myšlenka multitaskingu mezi kvantovými entitami.

Quantum coherence is the idea of quantum entities multitasking.

It's the quantum skier.

To je ten kvantový lyžař.

It's an object that behaves like a wave,

Je to předmět, který se chová jako vlna,

so that it doesn't just move in one direction or the other,

takže se nepohybuje jen jedním nebo druhým směrem,

but can follow multiple pathways at the same time.

ale dokáže se pohybovat současně po více různých drahách.

Some years ago, the world of science was shocked

Před několika lety byl vědecký svět šokován,

when a paper was published showing experimental evidence

když byl uveřejněn článek s experimentálními důkazy,

that quantum coherence takes place inside bacteria,

že ke kvantové koherenci dochází uvnitř bakterií,

carrying out photosynthesis.

které provádějí fotosyntézu.

The idea is that the photon, the particle of light, the sunlight,

Jde o myšlenku, že foton – částice světla, slunečního světla,

the quantum of light captured by a chlorophyll molecule,

kvantum světla zachycené molekulou chlorofylu,

is then delivered to what's called the reaction center,

je následně doručeno do něčeho, čemu říkáme reakční centrum,

where it can be turned into chemical energy.

kde se může proměnit na chemickou energii.

And in getting there, it doesn't just follow one route;

A cestou tam nejde jen po jedné dráze;

it follows multiple pathways at once,

putuje po více drahách naráz,

to optimize the most efficient way of reaching the reaction center

aby našlo nejefektivnější způsob, jak se dostat do reakčního centra

without dissipating as waste heat.

a nerozptýlilo se jako ztrátové teplo.

Quantum coherence taking place inside a living cell.

Kvantová koherence, která se odehrává uvnitř živé buňky.

A remarkable idea,

Pozoruhodná myšlenka

and yet evidence is growing almost weekly, with new papers coming out,

a stále přibývají důkazy skoro každý týden s každým novým vydaným článkem,

confirming that this does indeed take place.

který potvrzuje, že se to skutečně děje.

My third and final example is the most beautiful, wonderful idea.

Můj třetí a poslední příklad je nejkrásnější, užasná myšlenka.

It's also still very speculative, but I have to share it with you.

Ještě pořád je hodně spekulativní, ale musím se s vámi o ni podělit.

The European robin migrates from Scandinavia

Červenka obecná migruje ze Skandinávie

down to the Mediterranean, every autumn,

až ke Středozemnímu moři, každý podzim,

and like a lot of other marine animals and even insects,

a jako mnoho dalších mořských živočichů a dokonce i hmyz

they navigate by sensing the Earth's magnetic field.

se řídí podle zemského magnetického pole.

Now, the Earth's magnetic field is very, very weak;

Magnetické pole Země je ale velice slaboučké;

it's 100 times weaker than a fridge magnet,

100 krát slabší než magnetka na lednici,

and yet it affects the chemistry -- somehow -- within a living organism.

a přesto nějak ovlivňuje chemii v živých organismech.

That's not in doubt -- a German couple of ornithologists,

O tom není pochyb – německý pár ornitologů,

Wolfgang and Roswitha Wiltschko, in the 1970s, confirmed that indeed,

Wofgang a Roswitha Wiltschkovi, v 70. letech skutečně potvrdili,

the robin does find its way by somehow sensing the Earth's magnetic field,

že červenky nacházejí cestu tak, že vnímají magnetické pole Země,

které jim dává informace o směru – jako vestavěný kompas.

to give it directional information -- a built-in compass.

The puzzle, the mystery was: How does it do it?

Záhadou ale bylo, jak to dělají.

Well, the only theory in town --

A jediná teorie, kterou máme –

we don't know if it's the correct theory, but the only theory in town --

nevíme, jestli je to správná teorie, ale je jediná k dispozici –

is that it does it via something called quantum entanglement.

říká, že to dělají pomocí něčeho, čemu se říká kvantové provázání.

Inside the robin's retina --

Na sítnici červenky –

I kid you not -- inside the robin's retina is a protein called cryptochrome,

bez legrace – uvnitř její sítnice je bílkovina zvaná kryptochrom,

which is light-sensitive.

která je citlivá na světlo.

Within cryptochrome, a pair of electrons are quantum-entangled.

V kryptochromu je pár elektronů, které jsou kvantově provázány.

Now, quantum entanglement is when two particles are far apart,

Ke kvantovému provázání dochází, když jsou dvě částice daleko od sebe,

and yet somehow remain in contact with each other.

a přesto jsou spolu nějak v kontaktu.

Even Einstein hated this idea;

Dokonce i Einstein tu myšlenku nenáviděl,

he called it "spooky action at a distance."

říkal tomu „přízračné působení na dálku“.

(Laughter)

(Smích)

So if Einstein doesn't like it, then we can all be uncomfortable with it.

Takže když se to nelíbí Einsteinovi, tak nám to může být taky proti srsti.

Two quantum-entangled electrons within a single molecule

Dva kvantově provázané elektrony uvnitř jedné molekuly

dance a delicate dance

tancují jemný taneček,

that is very sensitive to the direction the bird flies

který je velmi citlivý na to, kterým směrem pták letí

in the Earth's magnetic field.

v magnetickém poli Země.

We don't know if it's the correct explanation,

Nevíme, jestli je to správné vysvětlení,

but wow, wouldn't it be exciting if quantum mechanics helps birds navigate?

ale nebylo by úžasné, kdyby kvantová mechanika sloužila ptákům k navigaci?

Quantum biology is still in it infancy.

Kvantová biologie je ještě v plenkách.

It's still speculative.

Stále je spekulativní.

But I believe it's built on solid science.

Ale věřím, že se zakládá na poctivé vědě.

I also think that in the coming decade or so,

Také si myslím, že v nadcházejících deseti letech

we're going to start to see that actually, it pervades life --

začneme poznávat, že vlastně prostupuje vším životem –

that life has evolved tricks that utilize the quantum world.

že život vyvinul triky, jak využívat kvantový svět.

Sledujte, co bude dál.

Watch this space.

Thank you.

Děkuji vám.

(Applause)

(Potlesk)