Gary Greenberg: The beautiful nano details of our world

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

מתרגם: Zeeva Livshitz מבקר: Ido Dekkers

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

אז אני רוצה לדבר מעט על לראות את העולם

from a totally unique point of view,

מנקודת מבט ייחודית לגמרי,

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

ועולם זה שאני עומד לדבר עליו הוא עולם המיקרו.

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

מצאתי, לאחר שעשיתי זאת במשך הרבה, הרבה שנים,

that there's a magical world behind reality.

שישנו עולם קסום מאחורי המציאות.

And that can be seen directly through a microscope,

ושניתן לראותו רק באמצעות מיקרוסקופ,

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

ואני עומד להראות לכם משהו ממנו היום.

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

אז נתחיל עם להסתכל על משהו לא ממש קטן,

something that we can see with our naked eye,

משהו שאנחנו יכולים לראות בעין בלתי מזוינת,

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

וזוהי דבורה. אז כאשר מביטים על דבורה זו,

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

היא בגודל זה כאן, זה בערך סנטימטר.

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

אבל באמת לראות את הדבורה לפרטיה, ובאמת

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

להעריך מה זה, תצטרכו להסתכל קצת יותר מקרוב.

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

אז זוהי רק העין של הדבורה מבעד למיקרוסקופ,

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

וכעת, לפתע תוכלו לראות שלדבורה יש

thousands of individual eyes called ommatidia,

אלפי עיניים אינדיבידואליות שנקראות אומטידיום,

and they actually have sensory hairs in their eyes

ויש להן למעשה שערות תחושה בעיניהן,

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

כך שהן יודעות מתי הן ממש קרובות למשהו,

because they can't see in stereo.

משום שהן אינן יכולות לראות בסטריאו.

As we go smaller, here is a human hair.

ככל שאנו נעשים קטנים יותר, הנה שערת אדם.

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

שערת אדם היא הדבר הקטן ביותר שהעין יכולה לראות.

It's about a tenth of a millimeter.

זה בערך עשירית המילימטר.

And as we go smaller again,

וככל שאנו נעשים קטנים אף יותר,

about ten times smaller than that, is a cell.

בערך פי 10 יותר קטנים מזה, זהו תא.

So you could fit 10 human cells

אז ניתן להכניס 10 תאים אנושיים

across the diameter of a human hair.

לרוחב קוטר של שערת אדם.

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

כך, שכאשר נביט בתאים, זה באמת מדוע נעשיתי

involved in biology and science is by looking

מעורב בביולוגיה ובמדע על ידי הסתכלות

at living cells in the microscope.

בתאים חיים במיקרוסקופ.

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

כשראיתי לראשונה תאים במיקרוסקופ, הייתי

absolutely enthralled and amazed at what they looked like.

מוקסם לגמרי ונדהם מהמראה שלהם.

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

כך שאם תסתכלו על תא כמו זה של המערכת החיסונית,

they're actually moving all over the place.

הם למעשה נעים על פני כל המקום.

This cell is looking for foreign objects,

תא זה מחפש אובייקטים זרים,

bacteria, things that it can find.

בקטריות , משהו שהוא יכול למצוא.

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

והוא מסתכל סביב, וכאשר הוא מוצא משהו,

and recognizes it being foreign,

ומזהה אותו כאובייקט זר,

it will actually engulf it and eat it.

הוא למעשה יבלע ויאכל אותו.

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

כך שאם תביטו ישר שם הוא מוצא את הבקטריה הקטנה הזו,

and it engulfs it and eats it.

בולע ואוכל אותה.

If you take some heart cells from an animal,

אם תקחו מספר תאים לבביים מחיה,

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

ותשימו אותם על צלחת, הם רק ישארו שם ויפעמו.

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

זה התפקיד שלהם. לכל תא ישנה משימה בחיים,

and these cells, the mission is

ותאים אלה, משימתם היא

to move blood around our body.

להעביר דם סביב בגופנו.

These next cells are nerve cells, and right now,

התאים הבאים האלה הם תאי עצב, וממש כעת

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

כשאנו רואים ומבינים על מה אנו מסתכלים,

our brains and our nerve cells are actually doing this

המוחות ותאי העצב שלנו ממש עושים זאת

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

ממש כעת. הם לא רק סטטיים, הם נעים סביב

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

יוצרים קשרים חדשים, וזה מה שקורה כשאנחנו לומדים.

As you go farther down this scale here,

כשיורדים עוד בסקאלה כאן

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

זהו מיקרון, או מיקרומטר, ואנחנו יורדים

all the way down to here to a nanometer

כל הדרך מטה לננומטר

and an angstrom. Now, an angstrom is the size

ולאנגסטרום. כעת, אנגסטרום הוא במידה

of the diameter of a hydrogen atom.

של הקוטר של אטום מימן.

That's how small that is.

זה כמה שהוא קטן.

And microscopes that we have today can actually see

ומיקרוסקופים כיום יכולים למעשה לראות

individual atoms. So these are some pictures

אטומים בודדים. אז אלו הן תמונות אחדות

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

של אטומים בודדים.

This is a ring of cobalt atoms.

זוהי טבעת של אטומי קובלט

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

אז עולם זה כולו, עולם הנאנו, שטח זה כאן

is called the nano world, and the nano world,

נקרא עולם הנאנו, ועולם הנאנו,

the whole micro world that we see,

כל עולם המיקרו שאנו רואים,

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

ישנו עולם נאנו שעטוף בזה,

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

כולו -- וזהו עולם המולקולות והאטומים.

But I want to talk about this larger world,

אבל אני רוצה לדבר על העולם הגדול יותר הזה,

the world of the micro world.

העולם של עולם המיקרו.

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

אז לו היית חרק קטנטן שחי בפרח,

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

כיצד פרח זה ייראה לו הוא היה בגודל כזה?

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

הוא לא ייראה או יחוש כמו משהו שאנו מכירים

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

כשאנחנו מסתכלים על הפרח הזה כאן,

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

ואתה חרק קטן. אם אתה על פני המשטח הזה

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

של הפרח הזה, כך ייראו פני הקרקע.

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

עלה הכותרת של פרח זה ייראו כך, כך שהנמלה

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

איכשהו זוחלת על אובייקטים אלה, ואם תביטו

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

קצת יותר מקרוב בסטיגמה ובאבקן הזה כאן,

this is the style of that flower, and you notice

זהו הסגנון של פרח זה, ותבחינו

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

שיש לו את הקטנים האלה -- אלה הם כמו חתיכות ג'לי קטנות

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

שהן מה שנקרא דורבנים. אלה הם דורבני צוף.

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

אז נמלה קטנה זו שזוחלת כאן, היא כמו

it's in a little Willy Wonka land.

זה בארץ "ווילי וונקה" קטנה.

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

זה כמו דיסנילנד קטן בשבילן. זה לא כמו מה שאנו רואים.

These are little bits of individual grain of pollen

אלה הן חתיכות קטנות של גרגרי אבקנים בודדים

there and there, and here is a --

שם ושם, וכאן זה --

what you see as one little yellow dot of pollen,

מה שאתם רואים כנקודה קטנה צהובה של אבקן,

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

כשאתם מסתכלים במיקרוסקופ, זה למעשה עשוי

of thousands of little grains of pollen.

מאלפי גרגרים קטנים של אבקנים.

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

אז זה, לדוגמא, כאשר אתם רואים דבורים עפות סביב

these little plants, and they're collecting pollen,

צמחים קטנים אלה, ואוספות פולן,

those pollen grains that they're collecting, they pack

גרגרי אבקנים אלה שהן אוספות, הן אורזות

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

לתוך רגליהן ולוקחות אותם איתן חזרה לכוורת.

and that's what makes the beehive,

וזה מה שיוצר את הכוורת,

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

השעווה בכוורת. והן גם אוספות צוף,

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

וזה מה שמייצר את הדבש שאנו אוכלים.

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

הנה תמונת תקריב, או זוהי בעצם תמונה רגילה

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

של יקינטון מים, ולו היתה לכם באמת ראייה ממש טובה,

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

בעין ערומה, הייתי רואים זאת בערך כמו זה

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

זהו האבקן והעלי. אבל ראו איך האבקן

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

והעלי נראים מבעד למיקרוסקופ. זהו האבקן.

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

אז אלה הם אלפי הגרגרים של האבקנים שם,

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

והעלי שם, ואלה הם הדברים הקטנים

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

שנקראים יונקות. וזה מה שגורם לפרח

a fragrance, and plants actually communicate

לתת ריח, וצמחים למעשה מתקשרים

with one another through their fragrances.

זה עם זה באמצעות הריח שלהם.

I want to talk about something really ordinary,

אני רוצה לדבר על משהו באמת פשוט,

just ordinary sand.

על חול פשוט.

I became interested in sand about 10 years ago,

התחלתי להתעניין בחול בערך לפני 10 שנים,

when I first saw sand from Maui,

כשראיתי לראשונה חול ממאווי

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

ולמעשה, זה מעט חול ממאווי.

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

אז חול הוא בערך בגודל של עשירית המילימטר.

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

כל גרגיר חול הוא בגודל של עשירית נמילימטר בערך.

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

אבל כשמסתכלים בו יותר מקרוב, הביטו במה שכאן.

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

זה באמת מדהים. יש לכם כאן מיקרו-צדפים

You have things like coral.

יש כאן דברים כמו אלמוגים

You have fragments of other shells. You have olivine.

יש רסיסים של צדפים אחרים. יש לכם אוליבין.

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

יש רסיסי לבה. יש מעט

of a volcano there. You have tube worms.

לבה שם. יש תולעי-צינור.

An amazing array of incredible things exist in sand.

מערך מדהים של דברים שלא ייאמנו נמצא בתוך החול.

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

והסיבה היא משום שבמקום כמו אי זה,

a lot of the sand is made of biological material

הרבה מהחול עשוי מחומר ביולוגי

because the reefs provide a place where all these

משום שהשוניות מספקות מקום שבו כל

microscopic animals or macroscopic animals grow,

היצורים המיקרוסקופיים והמקרוסקופיים האלה גדלים.

and when they die, their shells and their teeth

וכאשר הם מתים, הקונכיות שלהם והשיניים

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

והעצמות נשברים והופכים לגרגרי חול,

things like coral and so forth.

דברים כמו אלמוגים וכו'.

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

אז הנה לדוגמא, תמונה של חול ממאווי.

This is from Lahaina,

זה מלהאינה,

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

וכאשר אנחנו הולכים לאורך החוף, אנחנו למעשה

walking along millions of years of biological and geological history.

הולכים לאורך מיליוני שנים של היסטוריה ביולוגית וגיאולוגית.

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

אנחנו לא מבינים זאת, אבל זה למעשה רשומה

of that entire ecology.

של אקולוגיה שלמה זו.

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

אז כאן אנחנו רואים, לדוגמא, מחטון ספוגי,

two bits of coral here,

2 חתיכות אלמוגים כאן,

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

זה קוץ של קיפוד-ים . באמת דברים מדהימים.

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

אז כשהבטתי בזה לראשונה, הייתי -- חשבתי,

gee, this is like a little treasure trove here.

וואי, זה כמו אוסף אוצרות קטן כאן.

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

לא יכולתי להאמין, והייתי הולך ומבתר

the little bits out and making photographs of them.

את החתיכות הקטנות ומצלם אותן.

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

כך נראה רוב החול בעולמנו .

These are quartz crystals and feldspar,

אלה הם גבישי קוורץ ופצלת השדה,

so most sand in the world on the mainland

אז רוב החול בעולם ביבשת

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

עשוי מגבישי קריסטל ופצלת השדה. זהו סחף של סלע גרניט.

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

אז הרים נוצרים, והם נסחפים על ידי מים

and rain and ice and so forth,

וגשם וקרח וכן הלאה,

and they become grains of sand.

והם הופכים לגרגרי חול.

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

יש חול מסוים שהרבה יותר צבעוני.

These are sand from near the Great Lakes,

אלה הם חולות מקרבת האגמים הגדולים,

and you can see that it's filled with minerals

וניתן לראות שהם מלאים במינרלים

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

כמו גארנט ורוד ואפידוט ירוק, כל מיני דברים מדהימים,

and if you look at different sands from different places,

ועם תסתכלו בחולות שונים ממקומות שונים,

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

כל חוף, כל מקום שתסתכלו על חול,

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

זה שונה. כאן זה מ"ביג סור", כמו אבני חן קטנות.

There are places in Africa where they do the mining

אלה מקומות באפריקה שכורים בהם

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

אבני חן, ואתם הולכים למקום

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

שבו חול הנהרות נשפך לאוקיאנוס, וזה כמו פשוט לראות

at tiny jewels through the microscope.

אבני חן מבעד למיקרוסקופ.

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

אז כל גרגר חול הוא ייחודי. כל חוף הוא שונה.

Every single grain is different. There are no two grains

כל גרגר חול הוא שונה. אין שני גרגרים

of sand alike in the world.

של חול זהים בעולם.

Every grain of sand is coming somewhere and going somewhere.

כל גרגר חול מגיע ממקום כלשהו והולך למקום כלשהו.

They're like a snapshot in time.

הם כמו תצלומי-בזק בזמן.

Now sand is not only on Earth, but sand is

כעת, החול לא נמצא רק על פני האדמה, אלא הוא

ubiquitous throughout the universe. In fact, outer space

נמצא בכל מקום ביקום למעשה, החלל החיצון

is filled with sand, and that sand comes together

מלא בחול, וכל זה מתאחד

to make our planets and the Moon.

כדי ליצור את כוכבי הלכת שלנו ואת הירח.

And you can see those in micrometeorites.

ואתם יכולים לראות אותם במיקרו מטאוריטים.

This is some micrometeorites that the Army gave me,

אלה הם מיקרו מטאוריטים אחדים שקיבלתי מהצבא,

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

והם משיגים אותם מבארות השתייה שבקוטב הדרומי.

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

והם נראים מדהים, ואלה הם

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

המרכיבים הזעירים שיוצרים את העולם שאנו חיים בו.

the planets and the Moon.

כוכבי הלכת והירח.

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

אז נאסא ביקשו ממני לצלם כמה תמונות של חול הירח,

so they sent me sand from all the different landings

אז הם שלחו לי חול ממקומות נחיתה שונים

of the Apollo missions that happened 40 years ago.

של תוכנית אפולו מלפני 40 שנה.

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

והתחלתי לצלם עם המיקרוסקופים התלת ממדיים שלי.

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

זו היתה התמונה הראשונה. היא מדהימה.

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

חשבתי שזה נראה קצת כמו הירח, שזה מעניין משהו.

Now, the way my microscopes work is, normally

כעת, האופן שבו המיקרוסקופ שלי פועל הוא, בדרך כלל

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

במיקרוסקופ אפשר לראות מעט מאד בפעם אחת

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

כך שמה שצריך לעשות זה למקד מחדש את המיקרוסקופ,

keep taking pictures, and then I have a computer program

להמשיך לצלם, ואז יש לי תוכנת מחשב

that puts all those pictures together

שמקבצות את כל התמונות האלו יחד

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

לכדי תמונה אחת כך שאפשר לראות למעשה איך זה נראה,

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

ואני עושה זאת ב- 3D. אז שם אתם יכולים לראות,

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

מראה מעין שמאל. שם מראה מעין ימין.

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

כך, סוג של מראה מעין שמאל, מראה מעין ימין .

Now something's interesting here. This looks very different

כעת יש כאן משהו מעניין. זה נראה מאד שונה

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

מכל חול על פני האדמה שראיתי מעודי, וראיתי

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

הרבה חול על פני האדמה, האמינו לי (צחוק)

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

הביטו את החור הזה באמצע. חור זה נוצר

by a micrometeorite hitting the Moon.

מפגיעת מיקרו מטאוריט בירח

Now, the Moon has no atmosphere, so micrometeorites

כעת, לירח אין אטמוספירה, אז מיקרו מטאוריטים

come in continuously, and the whole surface of the Moon

מגיעים כל הזמן, וכל פני השטח של הירח

is covered with powder now, because for four billion years

מכוסים כעת באבקה, מכיוון שבמשך 4 מיליארד שנים

it's been bombarded by micrometeorites,

הוא מופצץ במיקרו מטאוריטים,

and when micrometeorites come in at about

וכאשר מיקרו מטאוריטים מגיעים במהירות

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

של כ - 90,000 -30 קמ"ש הם מתאיידים במגע

And you can see here that that is --

ואתם יכולים לראות כאן --

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

שזה סוג של התאיידות, והחומר מחזיק

little clump of little sand grains together.

מסה קטנה של גרגרי חול יחד.

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

זהו גרגר חול מאד קטן, כל הדבר הזה.

And that's called a ring agglutinate.

וזה נקרא טבעת אגלוטינטית.

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

ורבים מגרגרי החול על הירח נראים כך,

and you'd never find that on Earth.

ולעולם לא תמצא זאת על פני האדמה.

Most of the sand on the Moon,

רוב החול על הירח,

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

במיוחד - ואתם יודעים כאשר אתם מסתכלים על הירח

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

ישנם האזורים הכהים והאזורים הבהירים, האזורים הכהים

are lava flows. They're basaltic lava flows,

הם זרמי לבה. אלה הם זרמי לבה בזלתית,

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

וכך חול זה נראה, דומה מאד

to the sand that you would see in Haleakala.

לחול שתראו ב"הלאקאלה".

Other sands, when these micrometeorites come in,

סוגי חול אחרים, כאשר מיקרו מטאוריטים אלה מגיעים,

they vaporize and they make these fountains,

הם מתאיידים ויוצרים מזרקות אלו,

these microscopic fountains that go up into the --

מזרקות מיקרוסקופיות אלו שעולות ל --

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

עמדתי לומר "למעלה באוויר", אבל אין אוויר --

goes sort of up, and these microscopic glass beads

עולים איכשהו, וחרוזי זכוכית מיקרוסקופיים אלה

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

נוצרים מיד, ומתקשים, ובזמן

they fall down back to the surface of the Moon,

שהם נופלים חזרה לשטח פני הירח,

they have these beautiful colored glass spherules.

יש להם כדוריות צבעוניות יפות אלו.

And these are actually microscopic;

והן למעשה מיקרוסקופיות:

you need a microscope to see these.

צריך מיקרוסקופ כדי לראותן.

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

כעת, כאן זהו גרגר חול מהירח,

and you can see that the entire

וניתן לראות

crystal structure is still there.

שמבנה הקריסטל כולו נמצא כאן.

This grain of sand is probably about

גרגר חול זה הוא בערך

three and a half or four billion years old,

בן שלושה וחצי מיליארד שנים,

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

והוא מעולם לא נשחק בדרך שהחול

on Earth erodes away because of water and tumbling,

על פני האדמה נשחק בגלל המים וההיסחפות,

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

האוויר וכו'. כל מה שאתם יכולים לראות הוא ארוזיה קטנה

down here by the Sun, has these solar storms,

כאן מהשמש, ישנן סופות סולריות

and that's erosion by solar radiation.

וזוהי ארוזיה כתוצאה מקרינה סולרית

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

כך שמה שניסיתי לספר לכם היום

things even as ordinary as a grain of sand

שדברים כה רגילים אפילו כמו גרגר חול

can be truly extraordinary if you look closely

יכולים להיות באמת מופלאים אם מסתכלים מקרוב

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

ואם מסתכלים מנקודת מבט שונה וחדשה.

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

אני חושב שוויליאם בלייק היטיב לנסח זאת כשאמר,

"To see a world in a grain of sand

כל גרגיר חול הוא עולם שלם,

and a heaven in a wild flower,

וכל פרח שדה הוא גן עדן

hold infinity in the palm of your hand,

אחוז את האינסוף בכף ידך,

and eternity in an hour."

ואת הנצח בשעה."

Thank you. (Applause)

תודה