Gary Greenberg: The beautiful nano details of our world

Gary Greenberg: Os belíssimos nanodetalhes de nosso mundo

Translator: Joseph Geni Reviewer: Morton Bast

Tradutor: Gustavo Rocha Revisor: Murilo Marconi Santos

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

Bem, quero falar um pouco sobre enxergar o mundo

from a totally unique point of view,

através de um ponto de vista totalmente único

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

e este mundo do qual falarei é o micromundo.

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

Descobri, depois de fazer isso por muitos e muitos anos,

that there's a magical world behind reality.

que existe um mundo mágico por trás da realidade.

And that can be seen directly through a microscope,

E esse mundo pode ser visto através de um microscópio

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

e hoje vou mostrar a vocês um pouco disso.

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

Então, vamos começar observando uma coisa não tão pequena assim,

something that we can see with our naked eye,

algo que pode ser visto a olho nu,

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

uma abelha. Quando você olha para esta abelha,

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

vê que ela tem este tamanho aqui, aproximadamente um centímetro.

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

Mas para ver a abelha em detalhes, e

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

de fato apreciá-la, é preciso olhar um pouco mais de perto.

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

Então, temos aqui o olho da abelha visto com um microscópio,

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

e, de repente, você pode ver que a abelha tem

thousands of individual eyes called ommatidia,

milhares de olhos individuais chamados omatídeos,

and they actually have sensory hairs in their eyes

e elas possuem, na verdade, pêlos sensoriais no olhos

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

que lhes permitem saber quando estão próximas de alguma coisa,

because they can't see in stereo.

pois elas não conseguem enxergar em três dimensões

As we go smaller, here is a human hair.

À medida que chegamos mais perto, aqui está um fio de cabelo humano.

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

Um fio de cabelo humano é a menor coisa que o olho pode ver.

It's about a tenth of a millimeter.

Tem cerca de um décimo de milímitro.

And as we go smaller again,

E chegando ainda mais perto,

about ten times smaller than that, is a cell.

cerca de dez vezes menor, é uma célula.

So you could fit 10 human cells

Pois então, cabem 10 células humanas

across the diameter of a human hair.

através do diâmetro de um fio de cabelo humano.

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

Então quando olhamos para células, foi assim que eu

involved in biology and science is by looking

me envolvi com biologia e ciência, olhando

at living cells in the microscope.

para células vivas em um microcópio.

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

Quando eu vi células vivas pela primeira vez em um microscrópio, eu fiquei

absolutely enthralled and amazed at what they looked like.

absolutamente encantado e maravilhado com sua aparência.

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

Daí se vocês olharem para uma célula como aquela do sistema imunológico,

they're actually moving all over the place.

Elas estam mesmo se movendo para todo lado.

This cell is looking for foreign objects,

Esta célula está procurando por corpos estranhos,

bacteria, things that it can find.

bactérias, coisas que ela possa achar.

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

E ela está procurando, e quando ela encontra algo,

and recognizes it being foreign,

e reconhece como um corpo estranho,

it will actually engulf it and eat it.

ela vai engolfá-lo e digeri-lo.

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

Daí se vocês olharem bem aqui, ela encontra essa pequena bactéria,

and it engulfs it and eats it.

e ela a engolfa e a digere.

If you take some heart cells from an animal,

Se vocês pegarem algumas células cardíacas de um animal,

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

e colocarem numa placa, elas vão simplesmente ficar lá e pulsar.

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

Esse é seu trabalho. Cada célula tem uma missão de vida,

and these cells, the mission is

e estas células, sua missão é

to move blood around our body.

levar sangue por nosso corpo.

These next cells are nerve cells, and right now,

Estas próximas células são células nervosas, e agora,

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

enquanto olhamos e entendemos o que estamos vendo,

our brains and our nerve cells are actually doing this

nossos cérebros e nossas células nervosas estão fazendo isto

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

agora mesmo. Elas não são estáticas. Elas estão se movendo

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

fazendo novas conexões, e é isso o que acontece quando aprendemos.

As you go farther down this scale here,

À medida que se vai mais a fundo na escala aqui,

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

esse é um mícron, ou um micrômetro, e vamos

all the way down to here to a nanometer

até o final aqui até um nanômetro

and an angstrom. Now, an angstrom is the size

e um angstrom. Mas, um angstrom é o tamanho

of the diameter of a hydrogen atom.

do diâmetro de um átomo de hidrogênio.

That's how small that is.

Ele é mesmo pequeno assim.

And microscopes that we have today can actually see

E microscópios hoje em dia podem até ver

individual atoms. So these are some pictures

átomos individuais. Pois, estas são algumas imagens

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

de átomos individuais. Cada pelota aqui é um átomo.

This is a ring of cobalt atoms.

Aqui está um anel de átomos de cobalto.

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

O mundo inteiro então, o nanomundo, esta área aqui

is called the nano world, and the nano world,

é chamada nanomundo, e o nanomundo,

the whole micro world that we see,

todo o micromundo que nós vemos,

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

há um nanomundo que está enbrulhado dentro dele, e

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

todo -- e esse é o mundo das moléculas e dos átomos.

But I want to talk about this larger world,

Mas eu quero falar sobre este mundo maior,

the world of the micro world.

o micromundo.

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

Então se você for um pequeno insetinho vivendo numa flor,

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

como você veria a flor, se ela fosse deste tamanho?

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

Não pareceria com qualquer coisa que nós vemos

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

quando olhamos para uma flor. Então se você olhar para esta flor aqui,

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

e você for um pequeno inseto, se você estiver naquela superfície

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

daquela flor, é assim que o terreno lhe pareceria.

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

A pétala daquela flor parece com isso, então a formiga

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

está meio que rastejando sobre estes objetos, e se você olhar

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

um pouco mais perto para este estigma e este estame aqui,

this is the style of that flower, and you notice

este é o estilete dessa flor, e você percebe

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

que ela tem esses pequenos -- são essas coisinhas gelatinosas

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

que são o que chamamos esporões.

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

Então essa formiguinha que vem por aqui, é como se

it's in a little Willy Wonka land.

ela estivesse no mundo do Willy Wonka.

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

É como uma pequena Disneylândia para eles. Não é como nós vemos.

These are little bits of individual grain of pollen

Aqui são pequenos pedaços de grãos de pólen individuais

there and there, and here is a --

ali e ali, e aqui é um --

what you see as one little yellow dot of pollen,

o que vocês vêem como um pequeno ponto de pólen amarelo,

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

Quando olhamos em um microscópio, é feito na verdade

of thousands of little grains of pollen.

de milhares de pequenos grãos de pólen.

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

Então isto, por exemplo, quando vocês vêem abelhas voando ao redor

these little plants, and they're collecting pollen,

dessas plantinhas, e elas estão coletando pólen,

those pollen grains that they're collecting, they pack

aqueles grãos de pólen que elas coletam, eles grudam

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

em suas pernas e elas os levam de volta para a colmeia,

and that's what makes the beehive,

e é isso que constitue a colmeia,

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

a cera da colmeia. E elas também estão coletando néctar,

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

E é com isso que fazem o mel que consumimos.

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

Aqui vai uma imagem de perto, ou será somente uma imagem normal

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

de um jacinto-de-água, e se vocês tivessem uma visão mesmo muito boa,

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

a olho nu vocês veriam mais ou menos tão bem assim.

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

Aqui há o estame e o pistilo. Mas vejam como o estame e o pistilo

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

parecem em um microscópio. Aqui o estame.

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

E há milhares de grãozinhos de pólen lá,

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

e aqui o pistilo, e estas são as coisinhas

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

chamadas tricomas. E são eles que dão à flor

a fragrance, and plants actually communicate

a fragrância, e plantas, de fato, se comunicam

with one another through their fragrances.

entre si através de suas fragrâncias.

I want to talk about something really ordinary,

Eu queria falar sobre algo bem comum,

just ordinary sand.

apenas areia comum.

I became interested in sand about 10 years ago,

Eu comecei a me interessar por areia há 10 anos,

when I first saw sand from Maui,

quando eu vi pela primeira vez areia da ilha Maui,

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

e de fato, isto é um pouquinho de areia de Maui.

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

Então, areia mede cerca de um décimo de milímetro.

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

Cada grão de areia mede cerca de um décimo de milímetro.

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

Mas quando você olha mais de perto, veja o que aparece.

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

É realmente extraordinário. Há microconchas ali.

You have things like coral.

Há coisas como coral.

You have fragments of other shells. You have olivine.

Há fragmentos de outras conchas. Há olivina.

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

Há pedaços de um vulcão. Há um pedacinho

of a volcano there. You have tube worms.

de um vulcão aqui. Há vermes tubulares.

An amazing array of incredible things exist in sand.

Uma variedade surpreendente de coisas incríveis existem na areia.

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

E a razão para isso, é porque em lugares como esta ilha,

a lot of the sand is made of biological material

muito da areia é feito de material biológico

because the reefs provide a place where all these

pois os corais proporcionam um ambiente onde todos esses

microscopic animals or macroscopic animals grow,

animais microscópios ou macroscópios crescem,

and when they die, their shells and their teeth

e quando eles morrem, suas conchas e seus dentes

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

e seus ossos se quebram e formam os grãos de areia,

things like coral and so forth.

coisas como corais entre outros.

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

E aqui, por exemplo, uma imagem da areia de Maui.

This is from Lahaina,

Essa é de Lahaina,

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

e quando estamos caminhando pela praia, estamos na verdade

walking along millions of years of biological and geological history.

caminhando por milhões de anos de história biológica e geológica.

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

Nós não percebemos, mas é de fato um registro

of that entire ecology.

de toda aquela ecologia.

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

E aqui nós vemos, por exemplo, uma espícula de uma esponja,

two bits of coral here,

dois pedaços de coral aqui,

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

Esse é o espinho de um ouriço-do-mar. Realmente coisa extraordinária.

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

Então, quando eu vi isso pela primeira vez, eu fiquei -- eu pensei,

gee, this is like a little treasure trove here.

nossa, isso é como uma pequena arca do tesouro.

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

Eu não pude acreditar, e eu saía dissecando

the little bits out and making photographs of them.

os pequenos pedacinhos e tirando fotos deles.

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

Aqui é como a maioria da areia em nosso planeta é.

These are quartz crystals and feldspar,

Esses são cristais de quartzo e feldspato,

so most sand in the world on the mainland

e a maioria da areia do mundo, nos continentes

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

é feita de cristais de quartzo e feldspato. É a erosão de rochas de granito.

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

Pois montanhas de erguem, e são erodidas pela água

and rain and ice and so forth,

e pela chuva e pelo gelo, assim por diante,

and they become grains of sand.

e elas se tornam grãos de areia.

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

Há um tipo de areia que é muito mais colorida.

These are sand from near the Great Lakes,

Esta é a areia de perto dos Grandes Lagos,

and you can see that it's filled with minerals

e você pode ver que está cheia de minerais

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

como granada rosa e epídoto verde, todo tipo de coisas incríveis,

and if you look at different sands from different places,

e se você olhar para areias diferentes de lugares diferentes,

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

cada praia, cada lugar em que você procura a areia,

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

ela é diferente. Aqui do Big Sur, como se fossem pequenas joias.

There are places in Africa where they do the mining

Há lugares na África onde fazem mineração

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

de joias, e eles vão até a areia onde os rios levam

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

a areia abaixo até o oceano, e é literalmente como olhar

at tiny jewels through the microscope.

para minúsculas joias através de um microscópio.

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

E cada grão de areia é único. Cada praia é diferente.

Every single grain is different. There are no two grains

Cada grão é diferente. Não há dois grãos

of sand alike in the world.

de areia parecidos no mundo.

Every grain of sand is coming somewhere and going somewhere.

Cada grão de areia vem de algum lugar e está indo para algum lugar.

They're like a snapshot in time.

São como um registro momentâneo do tempo.

Now sand is not only on Earth, but sand is

Mas a areia não está somente na Terra, mas é

ubiquitous throughout the universe. In fact, outer space

muito comum através do universo. De fato, o espaço

is filled with sand, and that sand comes together

é cheio de areia, e essa areia se agrega

to make our planets and the Moon.

para formar nossos planetas e a Lua.

And you can see those in micrometeorites.

E vocês podem vê-la em micrometeoritos.

This is some micrometeorites that the Army gave me,

Estes são alguns micrometeoritos que o Exército me forneceu,

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

e eles os encontraram em poços de água potável no Pólo Sul.

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

E eles são muito bonitos, e estes são os

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

minúsculos componentes que formam o mundo em que vivemos --

the planets and the Moon.

os planetas e a Lua.

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

E a NASA queria que eu tirasse algumas fotos de areia lunar,

so they sent me sand from all the different landings

então eles me mandaram areia de diferentes aterissagens

of the Apollo missions that happened 40 years ago.

das missões Apollo que ocorreram há 40 anos.

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

E eu comecei a tirar fotos com meus microscópios tridimensionais.

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

Esta foi a primeira foto que eu tirei. Foi quase que extraordinário.

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

Eu achei que se parecia um pouco com um pedaço da Lua, o que era bem interessante.

Now, the way my microscopes work is, normally

Assim, como meu microscópio funciona, normalmente

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

em um microscópio dá pra ver muito pouco por vez,

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

então o que deve-se fazer, deve-se reajustar o foco do microscópio,

keep taking pictures, and then I have a computer program

continuar tirando fotos, então eu tenho um programa de computador

that puts all those pictures together

que junta todas essas imagens

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

em uma única para que então possa-se ver como seria,

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

e eu faço isso em 3D. Então ali, dá pra ver,

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

é a vista do olho esquerdo. Ali a vista do olho direito.

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

Então meio que olho esquerdo, olho direito.

Now something's interesting here. This looks very different

Agora algo é interessante aqui. Isso parece muito diferente

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

de qualquer areia que eu já tenha visto na Terra, e eu já

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

vi muita areia na Terra, acreditem. (Risos)

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

Olhem este buraco no meio. Esse buraco foi causado

by a micrometeorite hitting the Moon.

por um micrometeorito atingindo a Lua.

Now, the Moon has no atmosphere, so micrometeorites

Bem, a Lua não tem atmosfera, então micrometeoritos

come in continuously, and the whole surface of the Moon

vêm continuamente, e toda a superfície da Lua

is covered with powder now, because for four billion years

está coberta de poeira agora, pois por quatro bilhões de anos

it's been bombarded by micrometeorites,

ela vem sendo bombardeada por micrometeoritos,

and when micrometeorites come in at about

e quando micrometeoritos vêm a uma velocidade

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

de 32.000 a 96.000 kilômetros por hora, eles vaporizam quando chegam.

And you can see here that that is --

E vocês podem ver aqui que isso é --

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

isso está meio que vaporizado, e aquele material está mantendo esse

little clump of little sand grains together.

pequeno amontoado de grãozinhos de areia juntos.

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

Este é um grão de areia muito pequeno, isso tudo.

And that's called a ring agglutinate.

E é chamado de aglutinado em anel.

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

E muitos dos grãos de areia lunar se parecem com isso,

and you'd never find that on Earth.

e não dá pra achá-los na Terra.

Most of the sand on the Moon,

A maioria da areia lunar,

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

especialmente -- e sabem quando vocês olham para a Lua,

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

há as partes escuras e as partes claras. As partes escuras

are lava flows. They're basaltic lava flows,

são correntes de lava. São correntes de lava basálticas,

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

e é com isso que essa areia se parece, muito parecida

to the sand that you would see in Haleakala.

com a areia que se veria em Haleakala.

Other sands, when these micrometeorites come in,

Outros tipos de areia, quando esses micrometeoritos chegam,

they vaporize and they make these fountains,

eles vaporizam e formam essas fontes,

these microscopic fountains that go up into the --

essas fontes microcópicas que sobem até --

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

eu ia dizer "sobem até o ar", mas não há ar --

goes sort of up, and these microscopic glass beads

vão para cima, e essas microscópicas contas de vidro

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

são formadas instantaneamente, e elas endurecem, e com o tempo

they fall down back to the surface of the Moon,

caem de volta na superfície da Lua,

they have these beautiful colored glass spherules.

elas têm essas bonitas esferas de vidro colorido.

And these are actually microscopic;

E são na verdade microscópicas;

you need a microscope to see these.

vocês precisariam de um microscópio para vê-las.

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

Agora, aqui está um grão e areia que veio da Lua,

and you can see that the entire

E dá pra ver que toda a

crystal structure is still there.

estrutura do cristal ainda está ali.

This grain of sand is probably about

Este grão de areia tem provavelmente cerca de

three and a half or four billion years old,

três e meio ou quatro bilhões de anos de idade,

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

E nunca foi desgastado do jeito que a areia

on Earth erodes away because of water and tumbling,

na Terra é desgastada pela água e erosão,

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

vento e assim por diante. Tudo que dá pra ver é um pouquinho de erosão

down here by the Sun, has these solar storms,

pelo Sol, pelas tempestades solares,

and that's erosion by solar radiation.

e essa é erosão por radiação solar.

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

Então, o que eu tentei lhes dizer hoje foi que

things even as ordinary as a grain of sand

mesmo coisas tão comuns como grãos de areia

can be truly extraordinary if you look closely

podem ser verdadeiramente extraordinárias se olhadas de perto

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

e se vocês olharem de um ponto de vista diferente.

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

Acho que isso foi bem descrito por William Blake quando disse,

"To see a world in a grain of sand

"Ver um mundo em um grão de areia

and a heaven in a wild flower,

e um céu numa flor selvagem,

hold infinity in the palm of your hand,

é ter o infinito na palma da mão,

and eternity in an hour."

e a eternidade em uma hora."

Thank you. (Applause)

Obrigado. (Aplausos)