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

Fordító: Rita Hajnal Lektor: Maria Ruzsane Cseresnyes

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

A tudomány egyik ígéretes ágával szeretném önöket megismertetni,

one that is still speculative but hugely exciting,

ami egyelőre feltevéseken alapul, de rendkívül izgalmas,

and certainly one that's growing very rapidly.

és egyike azoknak, amelyek rohamosan fejlődnek.

Quantum biology asks a very simple question:

A kvantumbiológia egy egyszerű kérdést tesz fel:

Vajon a kvantummechanika --

Does quantum mechanics --

that weird and wonderful and powerful theory

ez a csodálatos, szokatlan és ütős elmélet

a szubatomi világról, atomokról és molekulákról,

of the subatomic world of atoms and molecules

ami a modern fizika és kémia java részét alátámasztja --

that underpins so much of modern physics and chemistry --

also play a role inside the living cell?

játszik-e szerepet az élő sejtben is?

In other words: Are there processes, mechanisms, phenomena

Másképp fogalmazva: vannak-e az élő szervezetnek

in living organisms that can only be explained

olyan folyamatai, szerkezetei és jelenségei,

amelyeket csak a kvantummechanika segítségével lehet megválaszolni?

with a helping hand from quantum mechanics?

Now, quantum biology isn't new;

A kvantumbiológia nem új keletű;

it's been around since the early 1930s.

az 1930-as évek eleje óta létezik.

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

De csak az utóbbi évtized biokémiai laborokban történő

in biochemistry labs, using spectroscopy --

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

mutatták meg egyértelműen, hogy bizonyos folyamatok magyarázatához

elengedhetetlen a kvantummechanika bevonása.

that require quantum mechanics to explain them.

Quantum biology brings together quantum physicists, biochemists,

A kvantumbiológia összehozza a kvantumfizikusokat, a biokémikusokat

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

és a molekuláris biológusokat, létrehozva egy interdiszciplináris területet.

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

Én a kvantumfizika világából jövök, magfizikus vagyok.

I've spent more than three decades

Több mint 3 évtizede a kvantummechanikán töröm a fejem.

trying to get my head around quantum mechanics.

A kvantummechanika egyik alapítója, Niels Bohr szerint,

One of the founders of quantum mechanics, Niels Bohr,

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

ha nem tartod elképesztőnek, valószínűleg semmit sem fogtál fel belőle.

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

Szóval kissé örömmel tölt el,

hogy a mai napig bámulatba ejtőnek tartom.

That's a good thing.

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

Ez jó dolog.

Szóval, én a világegyetem legapróbb szerkezeteit vizsgálom --

a valóság építőköveit.

the building blocks of reality.

If we think about the scale of size,

Ha a méretekre gondolunk,

start with an everyday object like the tennis ball,

vegyünk egy hétköznapi tárgyat, egy teniszlabdát például,

and just go down orders of magnitude in size --

és csökkentsük méretét nagyságrendekkel,

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

a tű fokától a sejtig, a baktériumig, egészen az enzimig --

you eventually reach the nano-world.

míg végül elérjük a nano-világot.

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

Valószínűleg önök is hallottak már a nanotechnológia kifejezésről.

A nanometer is a billionth of a meter.

Egy nanométer a méter milliárdod része.

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

Az én területem az atommag, az a kis pont az atom belsejében.

It's even smaller in scale.

Ez még annál is apróbb.

This is the domain of quantum mechanics,

Ez a kvantummechanika területe.

and physicists and chemists have had a long time

A fizikusoknak és kémikusoknak

to try and get used to it.

elég hosszú időbe telt, míg ehhez hozzászoktak.

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

Ezzel ellentétben úgy vélem, a biológusok könnyen megúszták.

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

Ők tökéletesen elégedettek a molekulákat alkotó gömb-pálcika modellükkel.

(Laughter)

(Nevetés)

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

A gömbök az atomok, a pálcikák pedig az atomok közötti kötések.

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

Amikor ezeket fizikailag képtelenek megépíteni a laborban,

nowadays, they have very powerful computers

akkor mára profi számítógépek állnak rendelkezésükre,

that will simulate a huge molecule.

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

melyek óriási molekulákat képesek szimulálni.

Ez itt egy 100 000 atomból álló fehérje.

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

Ennek magyarázatához nincs szükség a kvantummechanikára.

Quantum mechanics was developed in the 1920s.

A kvantummechanikát 1920-ban dolgozták ki.

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

Csodálatos és hatékony matematikai szabályok és gondolatok gyűjteménye,

that explain the world of the very small.

ami az egészen apró világot írja le.

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

Ez a világ pedig merőben más, mint a mi hétköznapi világunk,

made up of trillions of atoms.

amit sok billiónyi atom alkot.

It's a world built on probability and chance.

Ez a világ valószínűségekre és lehetőségekre épül.

It's a fuzzy world.

Ez egy zűrzavaros világ.

It's a world of phantoms,

Ez egy fantomvilág, ahol a részecskék

where particles can also behave like spread-out waves.

hullámként is képesek viselkedni.

If we imagine quantum mechanics or quantum physics, then,

Ha a kvantummechanikára vagy kvantumfizikára úgy gondolunk,

as the fundamental foundation of reality itself,

mint ami alapvetően meghatározza a valóságot,

then it's not surprising that we say

akkor nem meglepő, ha azt állítjuk,

quantum physics underpins organic chemistry.

hogy a kvantumfizika a szerves kémia alappillére.

After all, it gives us the rules that tell us

Végtére is, megadja számunkra azt az elvet,

how the atoms fit together to make organic molecules.

amivel a szerves molekulát alkotó atomok illeszkedése írható le.

Organic chemistry, scaled up in complexity,

A szerves kémia bonyolultságát megsokszorozva

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

eljutunk a molekuláris biológiához, ami magához élethez vezet.

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

Szóval, valahogy mégsem olyan meglepő.

It's almost trivial.

Majdhogynem triviális.

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

Mondhatnánk úgy is, "Hát persze, az élet végső soron a kvantummechanikán múlik."

But so does everything else.

De így van ez szinte minden mással is.

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

Ugyanez érvényes a billiónyi atomból álló összes élettelen anyagra is.

Ultimately, there's a quantum level

Végtére is, létezik egy kvantum-szint,

amelynek furcsaságába bele kell ássuk magunkat..

where we have to delve into this weirdness.

De a mindennapokban mindezt elfelejthetjük.

But in everyday life, we can forget about it.

Because once you put together trillions of atoms,

Ugyanis atomok billióit összerakva

az a bizonyos kvantumfurcsaság szertefoszlik.

that quantum weirdness just dissolves away.

Quantum biology isn't about this.

A kvantumbiológia nem erről szól.

Quantum biology isn't this obvious.

A kvantumbiológia nem ennyire nyilvánvaló.

Of course quantum mechanics underpins life at some molecular level.

Persze a kvantummechanika egy bizonyos molekuláris szinten támogatja az életet.

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

A kvantumbiológiával, a nem triviálist keressük --

the counterintuitive ideas in quantum mechanics --

a józan észnek ellentmondó gondolatokat a kvantummechanikában --,

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

hogy megnézzük, vajon tényleg fontos szerepet játszanak-e

in describing the processes of life.

az élet folyamatainak leírásában.

Here is my perfect example of the counterintuitiveness

Itt egy tökéletes példa arra,

amikor a kvantumvilág ellentmond a józan észnek.

of the quantum world.

This is the quantum skier.

Ő itt egy kvantum-síelő.

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

Úgy tűnik egyben van, úgy tűnik teljesen egészséges,

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

de mégis, mintha egyszerre két irányból kerülte volna meg azt a fát.

Well, if you saw tracks like that

Nos, hasonló nyomok láttán

természetesen azt hinnénk, ez valamiféle trükk.

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

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

De a kvantumvilágban lépten-nyomon ez történik.

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

A részecskék egyszerre két helyen is képesek jelen lenni.

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

Egy időben akár több dologra is képesek.

Particles can behave like spread-out waves.

A részecskék terjedő hullámként is tudnak viselkedni.

It's almost like magic.

Kész csoda az egész.

Physicists and chemists have had nearly a century

A fizikusoknak és kémikusoknak majdnem egy évszázadba telt,

of trying to get used to this weirdness.

míg hozzászoktak ehhez a furcsasághoz.

I don't blame the biologists

Én nem hibáztatom a biológusokat,

for not having to or wanting to learn quantum mechanics.

hogy nem akartak kvantummechanikát tanulni.

You see, this weirdness is very delicate;

Ugyanis ez a furcsaság rendkívül érzékeny,

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

és mi fizikusok keményen dolgozunk azon, hogy megtartsuk őket a laborunkban.

We cool our system down to near absolute zero,

A rendszereinket az abszolút nulla fok közelébe hűtjük,

a kísérleteket vákuumban végezzük,

we carry out our experiments in vacuums,

we try and isolate it from any external disturbance.

ügyelve arra, hogy megfelelően izolálva legyenek bárminemű külső hatástól.

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

Ez teljesen eltér az élő sejtek meleg, zajos és zűrzavaros környezetétől.

Biology itself, if you think of molecular biology,

Maga a biológia, mint a molekuláris biológia

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

egész jól helyt állt az élet összes folyamatának leírásában

in terms of chemistry -- chemical reactions.

a kémia nyelvén -- a kémiai reakciókkal.

And these are reductionist, deterministic chemical reactions,

Ezek mind redukciós, determinisztikus kémiai reakciók, melyek megmutatják,

hogy az élet valójában ugyanabból az anyagból épül fel, mint minden más,

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

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

és ha el tudunk tekinteni a makrovilágban a kvantummechanikától,

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

akkor a biológia területén is nélkülözhetjük.

Well, one man begged to differ with this idea.

Nos, egy ember mégis szembement ezzel az elképzeléssel.

Erwin Schrödinger, a híres Schrödinger Macskája névadója,

Erwin Schrödinger, of Schrödinger's Cat fame,

osztrák fizikus volt.

was an Austrian physicist.

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

Egyike azoknak, akik az 1920-as években lerakták a kvantummechanika alapjait.

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

A "Mi az Élet?" című könyvét 1944-ben írta meg.

It was tremendously influential.

Óriási hatással bírt másokra,

It influenced Francis Crick and James Watson,

mint Francis Crickre és James Watsonra

the discoverers of the double-helix structure of DNA.

a DNS kettőshélix-szerkezetének felfedezőire.

To paraphrase a description in the book, he says:

Hogy a könyvből idézzek, azt állítja:

az élő szervezetek molekuláris szinten valamiféle szabály szerint rendeződnek,

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

a structure to them that's very different

egy olyan struktúrában, ami teljesen eltér

from the random thermodynamic jostling of atoms and molecules

az ugyanolyan bonyolultságú élettelen anyag

in inanimate matter of the same complexity.

molekuláinak és atomjainak véletlenszerű hőmozgásától

Valójában az élő anyag is hasonlóképpen viselkedik,

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

mint az élettelen, az abszolút nullához közeli hőmérsékleten,

just like inanimate matter cooled down to near absolute zero,

ahol a kvantumhatásoknak fontos szerepük van.

where quantum effects play a very important role.

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

Van valami különleges az élő sejteken belüli struktúrában --

inside a living cell.

egyfajta szabályszerűség.

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

Schrödinger felvetette a kvantummechanika esetleges szerepét az életben.

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

Egy roppant spekulatív, és merész elképzelés volt,

and it didn't really go very far.

amivel sajnos nem jutott túl messzire.

De ahogy azt az elején is említettem,

But as I mentioned at the start,

az elmúlt 10 évben, rengeteg kísérlet tört felszínre,

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

showing where some of these certain phenomena in biology

melyek megmutatták, hogy a biológia egyes jelenségei

do seem to require quantum mechanics.

megkívánják a kvantummechanikát.

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

A legizgalmasabbak közül szeretnék önökkel párat megismertetni.

A kvantumvilágban ez az egyik legismertebb jelenség,

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

quantum tunneling.

az alagúthatás.

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

A bal oldali doboz egy részecskének, -- olyannak, mint egy elektron --

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

hullámszerű, szétterülő terjedését mutatja,

which is not a little ball bouncing off a wall.

ez tehát nem golyó, ami visszapattan a falról.

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

Ez egy hullám, ami egy bizonyos valószínűséggel képes áthatolni

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

a tömör falon, ahogy egy lopakodó fantom áthatol a túloldalra.

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

A jobb kéz felőli dobozban egy halvány fényfolt látható.

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

Az alagúthatás alapján egy részecske képes nekicsapódni egy tömör falnak,

és közben, valamilyen csoda folytán,

and yet somehow, as though by magic,

disappear from one side and reappear on the other.

képes az egyik oldalról eltűnni, és megjelenni a másikon.

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

A legjobb magyarázata ennek, hogy ha egy labdát át akarunk hajítani a falon,

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

elég energiát kell adjunk neki, hogy a fal fölött átjuttassuk.

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

A kvantumvilágban azonban nem a fal fölött hajítjuk át,

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

hanem a falnak dobjuk, és nem nulla valószínűsége annak,

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

hogy az oldalunkról eltűnik, majd a másikon felbukkan.

This isn't speculation, by the way.

Ez egyébként nem holmi feltételezés.

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

Mi ennek örülünk -- bár nem ez a jó kifejezés --

(Laughter)

(Nevetés)

we are familiar with this.

inkább mondjuk úgy, hogy tudunk a jelenségről.

(Laughter)

(Nevetés)

Quantum tunneling takes place all the time;

Az alagúthatás mindenütt jelen van;

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

valójában, a nap is emiatt süt.

The particles fuse together,

A részecskék fuzionálnak egymással, és a Nap

and the Sun turns hydrogen into helium through quantum tunneling.

az alagúthatás révén a hidrogént héliummá alakítja át.

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

A 70-es és 80-as években felfedezték, hogy az élő sejtekben is

érvényesül az alagúthatás.

inside living cells.

Az enzimek, az élet igáslovai, a kémiai reakciók katalizátorai --

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

egyfajta biomolekulák, amelyek sokszorosára gyorsítják fel

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

az élő sejtekben végbemenő kémiai reakciókat.

by many, many orders of magnitude.

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

A mai napig rejtély, hogy mindezt hogyan csinálják.

Well, it was discovered

Habár felfedezték.

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

hogy az enzimek által kifejlesztett egyik trükk,

hogy képesek szubatomi részecskéket, elektronokat és protonokat átvinni

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

a molekula egyik részéből a másikba, az alagúthatást kihasználva.

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

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

Hatékony és gyors megoldás, képes eltűnni --

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

a proton képes egy adott helyről eltűnni, majd a másikon felbukkanni.

Enzymes help this take place.

Az enzimek pedig mindebben segédkeznek.

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

Ezt a kutatást még a 80-as években végezték,

particularly by a group in Berkeley, Judith Klinman.

főképp a Berkeley-i Judith Klinman csoport tagjai.

Other groups in the UK have now also confirmed

Számos más brit csoportok is igazolták a kísérlet eredményét, azaz,

that enzymes really do this.

hogy az enzimek valóban így viselkednek.

A kísérletet a saját csoportom is elvégezte --

Research carried out by my group --

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

szóval, ahogy már említettem, magfizikus vagyok, és rájöttem,

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

hogy ezeket a kvantummechanikai eszközöket, melyeket eddig csak

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

az atommagban alkalmazunk, akár más területeken is használhatnánk.

Arra a kérdésre kerestük a választ,

One question we asked

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

hogy az alagúthatás vajon szerepet játszik-e a DNS mutációjában.

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

Ismétlem, ez nem új keletű elmélet, a 60-as évek elejére vezethető vissza.

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

A DNS két szálát, a kettős hélixet

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

kereszttartók fogják össze, mint egy csigalépcsőt.

And those rungs of the ladder are hydrogen bonds --

Ezek a kereszttartók hidrogénkötések --

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

protonok, melyek ragasztóul szolgálnak a két szál között.

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

Szóval, ha ráközelítünk, láthatjuk, hogy ezeket az óriási molekulákat

-- nukleotidokat -- fogják össze.

nucleotides -- together.

Közelítsünk rá még jobban!

Zoom in a bit more.

So, this a computer simulation.

Ez egy számítógépes szimuláció.

The two white balls in the middle are protons,

A középtájt látható két fehér gömböcske két proton,

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

és látható a kettős hidrogénkötés.

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

A két szál - itt most nem látható - függőleges vonala mentén haladva,

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

az egyik az egyik oldalon foglal helyet inkább, míg a másik a másikon,

It can happen that these two protons can hop over.

Előfordulhat az is, hogy ez a két proton átugrik a másik oldalra.

Watch the two white balls.

Figyeljék a két fehér gömböt!

They can jump over to the other side.

Képesek a túloldalra ugrani.

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

Amikor a DNS két fonala szétválik, replikáció történik,

és ha a két proton nem megfelelő pozícióban helyezkedik el,

and the two protons are in the wrong positions,

akkor ez mutációhoz vezet.

this can lead to a mutation.

This has been known for half a century.

Ez közel fél évszázada ismert.

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

A kérdés: Mennyire valószínű az előfordulásuk,

and if they do, how do they do it?

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

és ha ez megtörténik, akkor hogyan?

Átugranak, mint a labda a falon?

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

Vagy alagúthatással jutnak át, annak ellenére, hogy nincs kellő energiájuk?

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

A korai jelzések azt mutatják, hogy az alagúthatásnak lehet itt szerepe.

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

Jelenleg nem tudjuk még, mekkora ennek a jelentősége;

this is still an open question.

ez továbbra is nyitott kérdés.

It's speculative,

Ez egyelőre puszta sejtés,

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

a kérdés mégis nagyon fontos,

that if quantum mechanics plays a role in mutations,

ugyanis ha a kvantummechanika szerepet játszik a mutációban,

surely this must have big implications,

akkor annak óriási következménye lehet

to understand certain types of mutations,

a mutációk egyes típusainak megértésében,

possibly even those that lead to turning a cell cancerous.

lehet, hogy épp azokban, amelyek rákos elváltozást okoznak.

Another example of quantum mechanics in biology is quantum coherence,

A kvantummechanika egy másik példája a biológiában a kvantumkoherencia

a biológia egyik legfontosabb folyamatában, a fotoszintézisben,

in one of the most important processes in biology,

photosynthesis: plants and bacteria taking sunlight,

mellyel a növények és a baktériumok a nap fényéből nyert energiával

élő anyagot hoznak létre.

and using that energy to create biomass.

Quantum coherence is the idea of quantum entities multitasking.

A kvantumkoherencia a kvantumrészecskék kettős viselkedésének elmélete.

It's the quantum skier.

Ő itt a kvantumsíelő.

It's an object that behaves like a wave,

Egy olyan valami, amely hullámként viselkedik,

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

és nemcsak egyik vagy másik irányba mozog,

but can follow multiple pathways at the same time.

hanem egyszerre akár több útvonalon is képes haladni.

Some years ago, the world of science was shocked

Pár évvel ezelőtt a tudományos világot megdöbbentette,

when a paper was published showing experimental evidence

amikor bizonyító erejű kísérleti eredmények kerültek napvilágra arról,

that quantum coherence takes place inside bacteria,

hogy a baktériumok belsejében kvantumkoherencia zajlik

a fotoszintézis során.

carrying out photosynthesis.

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

Az elképzelés szerint a fotont, a fény részecskéjét vagy kvantumját

the quantum of light captured by a chlorophyll molecule,

elnyeli egy klorofillmolekula,

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

majd elkerül az ún. reakcióközpontba,

where it can be turned into chemical energy.

ahol kémiai energiává képes átalakulni.

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

Az odavezető úthoz pedig nem csak egyetlen útvonalon halad,

it follows multiple pathways at once,

hanem egyszerre többön is;

kiválasztva a reakcióközponthoz vezető optimális útvonalat,

to optimize the most efficient way of reaching the reaction center

hőveszteség nélkül.

without dissipating as waste heat.

Egy élő sejt belsejében kvantumkoherencia zajlik!

Quantum coherence taking place inside a living cell.

A remarkable idea,

Figyelemre méltó elmélet,

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

és szinte hetente jelennek meg újabbnál újabb publikációk,

confirming that this does indeed take place.

amelyek az elméletet erősítik. A harmadik, utolsó példám

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

a legcsodálatosabb, leggyönyörűbb elképzelés.

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

Ez is egyelőre csak sejtésen alapul, de meg kell osszam önökkel.

The European robin migrates from Scandinavia

Az európai vörösbegy minden ősszel

down to the Mediterranean, every autumn,

Skandináviából a Földközi-tenger vidékére vándorol, és eközben --

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

sok tengeri állathoz és rovarhoz hasonlóan --

a Föld mágneses terét érzékelve tájékozódik.

they navigate by sensing the Earth's magnetic field.

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

Nos, a Föld mágneses tere nagyon, nagyon gyenge;

it's 100 times weaker than a fridge magnet,

egy hűtőmágnesnél 100-szor gyengébb.

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

Mégis valamilyen módon, hatással van az élő szervezet kémiájára.

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

Ez nem kérdéses -- egy német ornitológus pár,

Wolfgang és Roswitha Wiltschko 1970-ben bebizonyították,

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

hogy a vörösbegy valóban képes érzékelni a Föld mágneses terét,

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

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

és segítségével tájékozódni -- akár egy beépített iránytű.

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

A rejtély az volt: Hogyan csinálja mindezt?

Well, the only theory in town --

Nos, az egyetlen kézzelfogható magyarázat --

nem biztos, hogy valóban ez a helyes, de biztos, hogy az egyetlen --

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

is that it does it via something called quantum entanglement.

hogy valószínűleg az ún. kvantumkeveredés miatt képes rá.

Inside the robin's retina --

A vörösbegy retinájában --

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

nem vicc -- a vörösbegy retinájában létezik egy fehérje, a kriptokróm,

which is light-sensitive.

ami fényérzékeny.

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

A kriptokrómon belül egy elektronpárban kvantum-összefonódás áll fenn.

Kvantum-összefonódásról akkor beszélünk, amikor két távoli részecske között

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

and yet somehow remain in contact with each other.

mégis valami módon kapcsolat van.

Ezt az elképzelést maga Einstein is utálta;

Even Einstein hated this idea;

he called it "spooky action at a distance."

és "kísérteties távolhatásnak" nevezte.

(Laughter)

(Nevetés)

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

Ha Einstein nem kedvelte, akkor azt hiszem nekünk sem kell.

Two quantum-entangled electrons within a single molecule

Két elektron egyetlen molekulában "összefonódik" egymással,

dance a delicate dance

gyengéd táncot járnak,

ami érzékeny a madár repülési útvonalára

that is very sensitive to the direction the bird flies

in the Earth's magnetic field.

a Föld mágneses terében.

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

Nem tudjuk, hogy valóban ez-e a helyes magyarázat,

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

de milyen izgi lenne, ha a madarak a kvantummechanika révén navigálnának.

Quantum biology is still in it infancy.

A kvantumbiológia egyelőre még nagyon gyerekcipőben jár

It's still speculative.

és csupa feltételezésekből áll.

De meggyőződésem, hogy szilárd tudományos alapokra épül,

But I believe it's built on solid science.

I also think that in the coming decade or so,

és abban is hiszek, hogy valamikor az elkövetkezendő évtizedben

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

bebizonyosodik majd, hogy hatással van az életre,

that life has evolved tricks that utilize the quantum world.

hogy az élet trükköket fejlesztett ki, hogy kihasználja a kvantumvilágot.

Watch this space.

Kísérjék figyelemmel ezt a területet!

Thank you.

(Applause)

Köszönöm.

(Taps)