Gary Greenberg: The beautiful nano details of our world

Gary Greenberg: Les magnifiques nano détails de notre monde.

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Traducteur: Elise LECAMP Relecteur: eric vautier

So I want to talk a little bit about seeing the world

Je voudrais vous parler d'une manière de regarder le monde

from a totally unique point of view,

d'un point de vue totalement unique.

and this world I'm going to talk about is the micro world.

Ce point de vue est celui du monde microscopique.

I've found, after doing this for many, many years,

J'ai découvert, après l'avoir fait pendant de nombreuses années,

that there's a magical world behind reality.

qu'il existe un monde magique derrière la réalité.

And that can be seen directly through a microscope,

Un monde que l'on peut regarder directement à l'aide d'un microscope,

and I'm going to show you some of this today.

je vais vous le montrer aujourd'hui.

So let's start off looking at something rather not-so-small,

Commençons par analyser quelque chose de pas trop petit,

something that we can see with our naked eye,

quelque chose qu'on peut voir à l'œil nu,

and that's a bee. So when you look at this bee,

comme une abeille. Quand on regarde cette abeille,

it's about this size here, it's about a centimeter.

elle fait environ cette taille : environ un centimètre.

But to really see the details of the bee, and really

Cependant, pour vraiment voir les détails de l'abeille,

appreciate what it is, you have to look a little bit closer.

pour vraiment l'apprécier, il faut regarder de plus près.

So that's just the eye of the bee with a microscope,

Ici, on voit seulement l'œil de l'abeille vu avec un microscope,

and now all of a sudden you can see that the bee has

et maintenant, tout d'un coup, vous pouvez voir que l'abeille a

thousands of individual eyes called ommatidia,

des milliers d'yeux individuels qui s'appellent ommatidies,

and they actually have sensory hairs in their eyes

elle possède, en fait, des poils sensoriels dans ses yeux

so they know when they're right up close to something,

qui lui permettent de savoir quand elle est très près de quelque chose

because they can't see in stereo.

car elle ne voit pas en stéréo.

As we go smaller, here is a human hair.

Encore plus petit, voici un poil humain.

A human hair is about the smallest thing that the eye can see.

Un poil humain est plus ou moins la chose la plus petite que l'on peut voir à l'œil nu.

It's about a tenth of a millimeter.

Il mesure environ un dixième de millimètre.

And as we go smaller again,

Encore plus petit,

about ten times smaller than that, is a cell.

environ dix fois plus petit que ça, une cellule.

So you could fit 10 human cells

Vous pouvez, donc, mettre dix cellules humaines

across the diameter of a human hair.

dans le diamètre d'un poil humain.

So when we would look at cells, this is how I really got

En observant les cellules, je suis

involved in biology and science is by looking

devenu très impliqué dans la biologie et la science, en regardant

at living cells in the microscope.

des cellules vivantes à travers un microscope.

When I first saw living cells in a microscope, I was

Quand j'ai vu des cellules vivantes pour la première fois, j'étais

absolutely enthralled and amazed at what they looked like.

complétement captivé et étonné.

So if you look at the cell like that from the immune system,

Si vous regardez les cellules comme celle-là qui vient du système immunitaire,

they're actually moving all over the place.

elles sont, en fait, en train de bouger partout,

This cell is looking for foreign objects,

Cette cellule est en train de rechercher des objets étrangers,

bacteria, things that it can find.

des bactéries, tout ce qu'elle peut trouver.

And it's looking around, and when it finds something,

Elle cherche, et, quand elle trouve quelque chose

and recognizes it being foreign,

et reconnaît que c'est un objet étranger

it will actually engulf it and eat it.

elle va l'engloutir littéralement et le manger.

So if you look right there, it finds that little bacterium,

Si vous regardez ici, elle trouve cette petite bactérie,

and it engulfs it and eats it.

elle l'engloutit et la mange.

If you take some heart cells from an animal,

Si vous prenez les cellules cardiaques d'un animal

and put it in a dish, they'll just sit there and beat.

et que vous les mettez dans une boite de Petri, elles vont rester ainsi et se mettre à battre.

That's their job. Every cell has a mission in life,

C'est leur travail. Chaque cellule a un but dans la vie.

and these cells, the mission is

Pour ces cellules, le but est

to move blood around our body.

de transporter le sang dans notre corps.

These next cells are nerve cells, and right now,

Ces cellules-ci sont des cellules nerveuses, et à l'instant même,

as we see and understand what we're looking at,

pendant que nous regardons et comprenons ce que nous voyons,

our brains and our nerve cells are actually doing this

nos cerveaux et nos cellules nerveuses sont réellement en train de faire ça.

right now. They're not just static. They're moving around

Elles ne sont pas seulement statiques. Elles se déplacent

making new connections, and that's what happens when we learn.

en faisant de nouvelles connections, c'est ce qu'il se passe lorsque l'on apprend.

As you go farther down this scale here,

Lorsqu'on va plus loin que cette échelle,

that's a micron, or a micrometer, and we go

à l'échelle d'un micron, ou d'un micromètre,

all the way down to here to a nanometer

qu'on descend au nanomètre

and an angstrom. Now, an angstrom is the size

et à l'angström. Un angström est équivalent à la taille

of the diameter of a hydrogen atom.

du diamètre d'un atome d'hydrogène.

That's how small that is.

C'est aussi petit que ça.

And microscopes that we have today can actually see

Les microscopes d'aujourd'hui peuvent réellement nous permettre de voir

individual atoms. So these are some pictures

des atomes individuels. Voici quelques images

of individual atoms. Each bump here is an individual atom.

d'atomes. Chaque bosse est un atome.

This is a ring of cobalt atoms.

Voilà un anneau d'atomes de cobalt.

So this whole world, the nano world, this area in here

Cet univers, le nano-monde, cet univers-là

is called the nano world, and the nano world,

s'appelle le nano-monde, et le nano-monde --

the whole micro world that we see,

tout le micro-monde que l'on voit,

there's a nano world that is wrapped up within that, and

possède un nano-monde à l'intérieur,

the whole -- and that is the world of molecules and atoms.

l'ensemble -- ça, c'est le monde des molécules et des atomes.

But I want to talk about this larger world,

Mais je voudrais vous parler de ce monde plus grand,

the world of the micro world.

le micro-monde.

So if you were a little tiny bug living in a flower,

Si vous étiez un insecte minuscule vivant dans une fleur,

what would that flower look like, if the flower was this big?

à quoi ressemblerait la fleur, si la fleur était de cette taille ?

It wouldn't look or feel like anything that we see

Elle ne ressemblerait à rien ce que nous voyons

when we look at a flower. So if you look at this flower here,

quand on regarde une fleur. Donc, si vous regardez cette fleur,

and you're a little bug, if you're on that surface

et si vous êtes un petit insecte, si vous êtes à la surface

of that flower, that's what the terrain would look like.

de la fleur, voici à quoi la fleur ressemblerait.

The petal of that flower looks like that, so the ant

Le pétale ressemble à ça, la fourmi

is kind of crawling over these objects, and if you look

rampe sur ces objets, et si vous regardez

a little bit closer at this stigma and the stamen here,

d'un peu plus près ce stigmate et cette étamine,

this is the style of that flower, and you notice

voici le style de la fleur, et vous pouvez remarquer

that it's got these little -- these are like little jelly-like things

qu'il y a ces petits -- c'est comme de la gelée,

that are what are called spurs. These are nectar spurs.

on les appelle éperons. Ce sont des éperons à nectar.

So this little ant that's crawling here, it's like

Pour cette petite fourmi qui rampe ici, c'est comme

it's in a little Willy Wonka land.

si elle était au petit royaume de Willy Wonka.

It's like a little Disneyland for them. It's not like what we see.

C'est comme un petit Disneyland pour eux. Ça ne ressemble pas à ce que nous voyons.

These are little bits of individual grain of pollen

Ce sont des grains de pollen individuels

there and there, and here is a --

là et là, et voilà une --

what you see as one little yellow dot of pollen,

Ce que vous voyez comme un petit grain de pollen jaune,

when you look in a microscope, it's actually made

lorsque vous regardez dans un microscope, c'est réellement constitué

of thousands of little grains of pollen.

de milliers de petits grains de pollen

So this, for example, when you see bees flying around

Par exemple, lorsque vous observez les abeilles volant autour de

these little plants, and they're collecting pollen,

ces petites plantes, récoltant le pollen,

those pollen grains that they're collecting, they pack

les grains de pollen qu'elles recueillent, elles les gardent

into their legs and they take it back to the hive,

entre leurs pattes et les emportent vers la ruche,

and that's what makes the beehive,

et c'est ce qui construit la ruche,

the wax in the beehive. And they're also collecting nectar,

la cire dans la ruche. Elles recueillent également du nectar,

and that's what makes the honey that we eat.

et c'est ce qui fabrique le miel que nous mangeons.

Here's a close-up picture, or this is actually a regular picture

Voilà une image en gros plan, ou en fait une image ordinaire

of a water hyacinth, and if you had really, really good vision,

d'une jacinthe d'eau, si vous aviez une très bonne vue,

with your naked eye, you'd see it about that well.

avec votre œil nu, vous la verriez comme ça.

There's the stamen and the pistil. But look what the stamen

Voici l'étamine et le pistil. Mais regardez à quoi l'étamine

and the pistil look like in a microscope. That's the stamen.

et le pistil ressemblent à travers le microscope. Voilà l'étamine.

So that's thousands of little grains of pollen there,

Voici des milliers de petits grains de pollen, ici,

and there's the pistil there, and these are the little things

et voilà le pistil, et ici les petits trucs qu'on appelle

called trichomes. And that's what makes the flower give

les trichomes. C'est ça qui crée le parfum de la fleur,

a fragrance, and plants actually communicate

les plantes communiquent réellement

with one another through their fragrances.

entre elles grâce à ces parfums.

I want to talk about something really ordinary,

Je voudrais vous parler de quelque chose d'ordinaire,

just ordinary sand.

du sable ordinaire.

I became interested in sand about 10 years ago,

Je me suis intéressé au sable il y a dix ans,

when I first saw sand from Maui,

lorsque j'ai vu le sable de Maui pour la première fois,

and in fact, this is a little bit of sand from Maui.

et d'ailleurs, voici un peu de sable de Maui.

So sand is about a tenth of a millimeter in size.

Le sable mesure environ un dixième de millimètre.

Each sand grain is about a tenth of a millimeter in size.

Chaque grain mesure environ un dixième de millimètre.

But when you look closer at this, look at what's there.

Mais, quand vous le regardez de plus près, regardez ce qui est là.

It's really quite amazing. You have microshells there.

C'est absolument incroyable. Il y a des micro-coquillages ici.

You have things like coral.

Il y a du corail.

You have fragments of other shells. You have olivine.

Il y a des morceaux d'autres coquillages. Il y a de l'olivine.

You have bits of a volcano. There's a little bit

Il y a des morceaux de volcan. Il y a un morceau

of a volcano there. You have tube worms.

de volcan ici. Il y a quelques vers à tube.

An amazing array of incredible things exist in sand.

Il y a une incroyable multitude de choses dans le sable.

And the reason that is, is because in a place like this island,

La raison à cela est que, dans un lieu comme cette île,

a lot of the sand is made of biological material

une grande partie du sable est constitué de matière biologique

because the reefs provide a place where all these

parce que les récifs fournissent un lieu où grandissent tous ces

microscopic animals or macroscopic animals grow,

animaux micro ou macroscopiques,

and when they die, their shells and their teeth

et quand ils meurent, leurs coquilles, leurs dents

and their bones break up and they make grains of sand,

et leurs os deviennent des grains de sable,

things like coral and so forth.

comme le corail.

So here's, for example, a picture of sand from Maui.

Voici, en exemple, une image du sable de Maui.

This is from Lahaina,

Celui-là vient de Lahaina,

and when we're walking along a beach, we're actually

quand on marche sur la plage, on marche en réalité

walking along millions of years of biological and geological history.

sur des millions d'années d'histoire biologique et géologique.

We don't realize it, but it's actually a record

On ne s'en rend pas compte pas, mais c'est en fait

of that entire ecology.

une trace de l'écosystème tout entier.

So here we see, for example, a sponge spicule,

Ici nous voyons, par exemple, un spicule éponge,

two bits of coral here,

deux morceaux de corail ici,

that's a sea urchin spine. Really some amazing stuff.

ça c'est une épine d'oursin. C'est vraiment incroyable.

So when I first looked at this, I was -- I thought,

Quand je l'ai vu pour le première fois, j'étais... j'ai pensé

gee, this is like a little treasure trove here.

eh bien, il y a un petit trésor ici !

I couldn't believe it, and I'd go around dissecting

Je ne pouvais pas le croire, j'ai fait le tour en disséquant

the little bits out and making photographs of them.

les petits morceaux et en prenant des photographies.

Here's what most of the sand in our world looks like.

Voilà ce à quoi la plupart des sables ressemblent dans le monde.

These are quartz crystals and feldspar,

Ce sont les cristaux de quartz, de feldspath,

so most sand in the world on the mainland

la plupart des sables dans le monde sur le territoire continental

is made of quartz crystal and feldspar. It's the erosion of granite rock.

sont constitués de cristaux de quartz et de feldspath. C'est l'érosion de la roche granitique.

So mountains are built up, and they erode away by water

Les montagnes s'érigent, elles sont érodées par l'eau,

and rain and ice and so forth,

la pluie, la glace etc,

and they become grains of sand.

et elles se transforment en grains de sable.

There's some sand that's really much more colorful.

Il y a du sable qui est vraiment plus intéressant.

These are sand from near the Great Lakes,

Ce sont des grains de sable près des Grands Lacs,

and you can see that it's filled with minerals

on peut observer qu'ils sont composés de minéraux

like pink garnet and green epidote, all kinds of amazing stuff,

comme le grenat rose et l'épidote vert, plein de choses magnifiques,

and if you look at different sands from different places,

si vous regardez les grains de sable qui proviennent de lieux différents,

every single beach, every single place you look at sand,

chaque plage, chaque endroit où vous regardez le sable,

it's different. Here's from Big Sur, like they're little jewels.

il est différent. Ici ça vient de Big Sur, ils ressemblent à des petits bijoux.

There are places in Africa where they do the mining

Il y a des endroits en Afrique où l'on exploite des mines

of jewels, and you go to the sand where the rivers have

de pierres précieuses, vous allez là où les rivières poussent le sable

the sand go down to the ocean, and it's like literally looking

vers l'océan, et littéralement, c'est comme observer

at tiny jewels through the microscope.

de minuscules bijoux à travers un microscope.

So every grain of sand is unique. Every beach is different.

Chaque grain de sable est unique. Chaque plage est différente.

Every single grain is different. There are no two grains

Chaque grain est différent. Il n'existe pas deux grains de sable

of sand alike in the world.

qui soient identiques dans le monde.

Every grain of sand is coming somewhere and going somewhere.

Chaque grain de sable vient d'un endroit et va à un autre.

They're like a snapshot in time.

Ce sont comme des photographies du temps.

Now sand is not only on Earth, but sand is

Le sable n'est pas seulement sur Terre, mais aussi

ubiquitous throughout the universe. In fact, outer space

omniprésent dans l'ensemble de l'univers. En fait, l'Espace

is filled with sand, and that sand comes together

est rempli de sable, et ce sable se rassemble

to make our planets and the Moon.

pour constituer nos planètes et la Lune.

And you can see those in micrometeorites.

On peut le voir dans les micrométéorites.

This is some micrometeorites that the Army gave me,

Voici quelques micrométéorites que l'armée m'a données,

and they get these out of the drinking wells in the South Pole.

ils les trouvent dans des puits au pôle Sud.

And they're quite amazing-looking, and these are the

Elles sont plutôt incroyables, ce sont les

tiny constituents that make up the world that we live in --

constituants minuscules qui composent le monde dans lequel nous vivons --

the planets and the Moon.

les planètes et la Lune.

So NASA wanted me to take some pictures of Moon sand,

La NASA m'a demandé de prendre quelques photos de sable de la Lune,

so they sent me sand from all the different landings

ils m'ont envoyé un échantillon de sable des différents alunissages

of the Apollo missions that happened 40 years ago.

des missions Apollo il y a 40 ans.

And I started taking pictures with my three-dimensional microscopes.

J'ai commencé à prendre des photos avec mes microscopes à trois dimensions.

This was the first picture I took. It was kind of amazing.

Voici la première image que j'ai prise. C'était magnifique.

I thought it looked kind of a little bit like the Moon, which is sort of interesting.

J'ai pensé que ceci ressemblait un peu à la Lune, ce qui est intéressant.

Now, the way my microscopes work is, normally

Maintenant, la façon dont mes microscopes fonctionnent est -- normalement,

in a microscope you can see very little at one time,

dans un microscope, vous pouvez voir très peu de choses en même temps,

so what you have to do is you have to refocus the microscope,

on doit donc refaire la mise au point du microscope,

keep taking pictures, and then I have a computer program

et continuer à prendre des photos, ensuite j'ai un programme informatique

that puts all those pictures together

qui compile toutes ces photos

into one picture so you can see actually what it looks like,

dans une seule image afin de voir à quoi cela ressemble réellement.

and I do that in 3D. So there, you can see,

Je fais cela en 3D. Ici, vous pouvez voir,

is a left-eye view. There's a right-eye view.

une vue de l'œil gauche. Voici une vue de l'œil droit.

So sort of left-eye view, right-eye view.

La vue de l'œil gauche, la vue de l'œil droit.

Now something's interesting here. This looks very different

Voici quelque chose d'intéressant. Cela semble très différent

than any sand on Earth that I've ever seen, and I've

de n'importe quel sable que j'ai déjà vu sur Terre, et j'ai

seen a lot of sand on Earth, believe me. (Laughter)

vu beaucoup de sable sur Terre, croyez-moi. (Rires)

Look at this hole in the middle. That hole was caused

Regardez ce trou au milieu. Ce trou est dû

by a micrometeorite hitting the Moon.

à une micrométéorite qui a frappé la Lune.

Now, the Moon has no atmosphere, so micrometeorites

La Lune n'a aucune atmosphère, donc des micrométéorites

come in continuously, and the whole surface of the Moon

tombent en permanence, et toute la surface de la Lune

is covered with powder now, because for four billion years

est maintenant couverte de poudre, parce que pendant 4 milliards d'années

it's been bombarded by micrometeorites,

elle a été bombardée par des micrométéorites,

and when micrometeorites come in at about

et quand elles arrivent à

20 to 60,000 miles an hour, they vaporize on contact.

une vitesse de 30 à 100000 km par heure, elles se vaporisent à l'impact.

And you can see here that that is --

Vous pouvez voir ici que c'est --

that's sort of vaporized, and that material is holding this

il est pratiquement vaporisé, et ce matériel tient

little clump of little sand grains together.

ce petit bouquet de petits grains de sable ensemble.

This is a very small grain of sand, this whole thing.

C'est un tout petit grain de sable, tout ça.

And that's called a ring agglutinate.

C'est ce qu'on appelle une agglutination en anneau.

And many of the grains of sand on the Moon look like that,

Beaucoup des grains de sable sur la Lune ressemblent à ça,

and you'd never find that on Earth.

et vous ne le trouverez jamais sur Terre.

Most of the sand on the Moon,

Le plupart du sable sur la Lune,

especially -- and you know when you look at the Moon,

en particulier -- vous savez, quand vous regardez la Lune,

there's the dark areas and the light areas. The dark areas

vous voyez des zones sombres et des zones claires. Les zones sombres

are lava flows. They're basaltic lava flows,

sont des coulées de lave. Ce sont des coulées de lave basaltique,

and that's what this sand looks like, very similar

et c'est ce à quoi ce sable ressemble, c'est très similaire

to the sand that you would see in Haleakala.

au sable que vous verriez sur Haleakala.

Other sands, when these micrometeorites come in,

D'autres sables, quand arrivent les micrométéorites,

they vaporize and they make these fountains,

se vaporisent et font ces fontaines,

these microscopic fountains that go up into the --

ces fontaines microscopiques qui montent en --

I was going to say "up into the air," but there is no air --

j'allais dire « en l'air », mais il n'y a pas d'air --

goes sort of up, and these microscopic glass beads

qui vont vers le haut ; ces perles de verre microscopiques

are formed instantly, and they harden, and by the time

sont formées instantanément, elles durcissent et quand

they fall down back to the surface of the Moon,

elles tombent à la surface de la Lune,

they have these beautiful colored glass spherules.

elles forment ces sphérules de verre de couleur magnifique.

And these are actually microscopic;

Elles sont en fait microscopiques ;

you need a microscope to see these.

on a besoin d'un microscope pour les voir.

Now here's a grain of sand that is from the Moon,

Voici maintenant un grain de sable qui provient de la Lune,

and you can see that the entire

vous pouvez voir que toute

crystal structure is still there.

la structure cristalline est encore là.

This grain of sand is probably about

Ce grain de sable est probablement

three and a half or four billion years old,

vieux de 3,5 ou 4 milliards d'années,

and it's never eroded away like the way we have sand

il ne s'est jamais érodé comme le sable

on Earth erodes away because of water and tumbling,

s'érode sur Terre à cause de l'eau, de la désagrégation,

air, and so forth. All you can see is a little bit of erosion

de l'air, etc. Tout ce qu’on peut voir, c’est une trace d’érosion

down here by the Sun, has these solar storms,

ici par le Soleil, à cause des tempêtes solaires,

and that's erosion by solar radiation.

donc c’est de l’érosion par irradiation solaire.

So what I've been trying to tell you today is

J’ai essayé de vous montrer aujourd’hui que même

things even as ordinary as a grain of sand

les choses les plus ordinaires, comme un grain de sable,

can be truly extraordinary if you look closely

peuvent être vraiment extraordinaires si on les regarde de plus près

and if you look from a different and a new point of view.

et si on les observe d’un point de vue différent.

I think that this was best put by William Blake when he said,

Je pense que William Blake l’a bien mieux résumé que moi en disant :

"To see a world in a grain of sand

« Dans un grain de sable, voir un monde,

and a heaven in a wild flower,

Et dans chaque fleur des champs, le Paradis,

hold infinity in the palm of your hand,

Faire tenir l'infini dans la paume de sa main

and eternity in an hour."

Et l’Éternité dans une heure. »

Thank you. (Applause)

Merci. (Applaudissements)