Your body was forged in the spectacular death of stars | Enrico Ramirez-Ruiz

Translator: Ivana Korom Reviewer: Krystian Aparta

Переводчик: Elena McDonnell Редактор: Anna Kotova

We are all atomically connected.

Все мы взаимосвязаны на уровне атомов.

Fundamentally, universally.

Коренным и всеобъемлющим образом.

But what does that mean?

Но что это значит?

I'm an astrophysicist, and as such,

Я астрофизик, а следовательно,

it is my responsibility to trace the cosmic history

моя задача — отслеживать космическую историю

of every single one of your atoms.

каждого из ваших атомов.

In fact, I would say

Я бы даже сказал,

that one of the greatest achievements of modern astronomy

что одно их главнейших достижений современной астрономии —

is the understanding of how our atoms were actually put together.

это понимание того, как были созданы наши атомы.

While hydrogen and helium were made

В то время как водород и гелий были созданы

during the first two minutes of the big bang,

в течение первых двух минут Большого взрыва,

the origin of heavy elements,

происхождение тяжёлых элементов,

such as the iron in your blood, the oxygen we're breathing,

таких, как железо в вашей крови, кислород, который мы вдыхаем,

the silicone in your computers,

кремний в ваших компьютерах,

lies in the life cycle of stars.

идёт из жизненного цикла звёзд.

Nuclear reactions take lighter elements and transform them into heavier ones,

Ядерные реакции превращают более лёгкие элементы в тяжёлые,

and that causes stars to shine

и это приводит к тому, что звёзды сияют

and ultimately explode,

и в итоге взрываются,

therefore enriching the universe with these heavy elements.

таким образом обогащая Вселенную этими тяжёлыми элементами.

So without stellar death

Поэтому без гибели звёзд

there would be no oxygen

у нас не было бы кислорода

or other elements heavier than hydrogen and helium,

и других элементов тяжелее водорода и гелия,

and therefore, there would be no life.

а следовательно, жизнь была бы невозможна.

There are more atoms in our bodies

В нашем теле больше атомов,

than stars in the universe.

чем звёзд во Вселенной.

And these atoms are extremely durable.

И эти атомы очень долговечны.

The origins of our atoms

Происхождение наших атомов

can be traceable to stars that manufactured them in their interiors

можно отследить до звёзд, внутри которых они были созданы

and exploded them all across the Milky Way,

и вследствие взрыва которых они разнеслись по всему Млечному Пути

billions of years ago.

миллиарды лет назад.

And I should know this,

И мне ли не знать об этом,

because I am indeed a certified stellar mortician.

ведь я поистине звёздный гробовщик.

(Laughter)

(Смех)

And today, I want to take you on a journey that starts in a supernova explosion

И сегодня я хочу отправиться с вами в путешествие,

которое начинается со вспышки сверхновой,

and ends with the air that we're breathing right now.

а заканчивается воздухом, которым мы дышим прямо сейчас.

So what is our body made of?

Итак, из чего состоит наш организм?

Ninety-six percent consists of only four elements:

Он на 96% состоит из всего четырёх элементов:

hydrogen, carbon, oxygen and nitrogen.

водорода, углерода, кислорода и азота.

Now the main character of this cosmic tale is oxygen.

И главный герой этой космической сказки — кислород.

Not only is the vast majority of our bodies made of oxygen,

Не только потому, что бóльшая часть нашего организма состоит из него,

but oxygen is the one element fighting to protect life on earth.

но и потому что это тот элемент, который борется за сохранение жизни на Земле.

The vast majority of oxygen in the universe

Подавляющее большинство кислорода во Вселенной

was indeed produced over the entire history of the universe

было создано в течение всей её истории

in these supernova explosions.

в результате вспышек сверхновых звёзд.

These supernova explosions signal the demise of very massive stars.

Эти вспышки сигнализируют о гибели массивных звёзд.

And for a brilliant month,

И в течение одного ослепительного месяца

one supernova explosion can be brighter than an entire galaxy

одна вспышка сверхновой может быть ярче, чем целая галактика

containing billions of stars.

с миллиардами звёзд.

That is truly remarkable.

Это поистине удивительно.

That is because massive stars burn brighter

А всё потому, что массивные звёзды горят ярче

and have a spectacular death, compared to other stars.

и их смерть гораздо эффектнее, чем смерть других звёзд.

Nuclear fusion is really the lifeblood of all stars,

Термоядерный синтез — это источник жизненной энергии всех звёзд,

including the sun,

включая Солнце,

and as a result is the root source of all the energy on earth.

а следовательно, главный источник всей энергии на Земле.

You can think of stars as these fusion factories

По сути, все звёзды — это своего рода термоядерные станции,

which are powered by smashing atoms together

где источник питания — это сталкивающиеся атомы

in their hot and dense interiors.

в их горячих и плотных недрах.

Now, stars like our sun,

Звёзды, такие как наше Солнце,

which are relatively small,

то есть относительно небольшие,

burn hydrogen into helium,

жгут водород, синтезируя гелий,

but heavier stars of about eight times the mass of the sun

но более тяжёлые звёзды, с массой в восемь раз превышающей массу Солнца,

continue this burning cycle

продолжают этот цикл горения

even after they exhausted their helium in their cores.

даже после того, как гелий в их ядре иссякает.

So at this point,

На этом этапе

the massive star is left with a carbon core,

у массивной звезды остаётся углеродное ядро,

which, as you know, is the building block of life.

а углерод, как вам известно, — это структурный элемент всего живого.

This carbon core continues to collapse

Углеродное ядро продолжает сжиматься,

and as a result, the temperature increases,

и в результате этого температура повышается,

which allows further nuclear reactions to take place,

что приводит к дальнейшим ядерным реакциям,

and carbon then burns into oxygen,

и углерод синтезируется в кислород,

into neon, silicon, sulphur

неон, кремний, серу

and ultimately iron.

и в итоге — в железо.

And iron is the end.

Железо — это конечный продукт.

Why?

Почему?

Because iron is the most bound nuclei in the universe,

Потому что ядро железа — самое связанное во Вселенной,

which means that we cannot extract energy by burning iron.

что означает, что мы не можем извлекать энергию путём жжения железа.

So when the entire core of the massive star is made of iron,

Поэтому когда всё ядро массивной звезды превращается в железо,

it's run out of fuel.

у неё кончается топливо.

And that's an incredibly bad day for a star.

И это очень неприятный день для звезды.

(Laughter)

(Смех)

Without fuel, it cannot generate heat,

Без топлива она не может создавать тепло,

and therefore gravity has won the battle.

поэтому гравитация побеждает.

The iron core has no other choice but to collapse,

У железного ядра нет выбора, оно может только сжиматься,

reaching incredibly high densities.

достигая удивительно высокой плотности.

Think of 300 million tons

Представьте себе 300 миллионов тонн,

reduced to a space the size of a sugar cube.

сжатых до размера кубика сахара.

At these extreme high densities, the core actually resists collapse,

При такой чрезвычайно высокой плотности ядро сопротивляется сжатию,

and as a result,

в результате чего весь этот движущийся внутрь материал

all of this infalling material bounces off the core.

начинает отскакивать от ядра.

And this dramatic bounce,

Это эффектное отскакивание,

which happens in a fraction of a second or so,

которое занимает всего около доли секунды,

is responsible for ejecting the rest of the star in all directions,

становится причиной того, что звезда разлетается во все стороны,

ultimately forming a supernova explosion.

образуя вспышку сверхновой.

So, sadly, from the perspective of an astrophysicist,

К большому сожалению астрофизиков,

the conditions in the centers of these exploding stars

условия в центре взрывающейся звезды

cannot be recreated in a laboratory.

невозможно воспроизвести в лабораторных условиях.

(Laughter)

(Смех)

Now, thankfully for humanity, we're not able to do that.

Да, к большому облегчению человечества, мы не можем этого сделать.

(Laughter)

(Смех)

But what does that mean?

Но что это значит?

That means that as astrophysicists,

Это значит, что нам, астрофизикам,

we have to rely on sophisticated computer simulations

приходится использовать новейшие компьютерные симуляции,

in order to understand these complex phenomena.

чтобы понять эти сложные явления.

These simulations can be used to really understand how gas behaves

Эти симуляции можно использовать для анализа поведения газа

under such extreme conditions.

в таких экстремальных условиях.

And can be used to answer fundamental questions

Они помогают найти ответы на важные вопросы,

like, "What ultimately disrupted the massive star?"

например: «Что послужило причиной гибели массивной звезды?»

"How is it that this implosion can be reversed into an explosion?"

или «Как сжатие переходит во взрыв?».

There's a huge amount of debate in the field,

Существует огромное количество разных точек зрения,

but we all agree that neutrinos,

но все сходятся в том, что нейтрино,

which are these elusive elementary particles,

эти неуловимые элементарные частицы,

play a crucial role.

играют в этом важную роль.

Yeah?

Понимаете?

I'm about to show you one of those simulations.

Сейчас я покажу вам одну из таких симуляций.

So neutrinos are produced in huge numbers once the core collapses.

Итак, после сжатия ядра создаётся огромное количество нейтрино.

And in fact,

По сути,

they are responsible for transferring the energy in this core.

они отвечают за передачу энергии в ядре.

Like thermal radiation in a heater,

Как термическое излучение в обогревательном приборе,

neutrinos pump energy into the core,

нейтрино подают энергию в ядро,

increasing the possibility of disrupting the star.

повышая возможность взрыва звезды.

In fact, for about a fraction of a second,

Более того, всего за долю секунды

neutrinos pump so much energy

они подают такое количество энергии,

that the pressure increases high enough that a shock wave is produced

что давление достигает такого значения, что создаётся ударная волна,

and the shock wave goes and disrupts the entire star.

которая потрясает всю звезду.

And it is in that shock wave where elements are produced.

И именно в этой ударной волне создаются химические элементы.

So thank you, neutrinos.

Так что спасибо, нейтрино.

(Laughter)

(Смех)

Supernovas shine bright,

Вспышка сверхновой настолько яркая,

and for a brief period of time,

что в течение некоторого времени

they radiate more energy than the sun will in its entire lifetime.

она излучает больше энергии, чем Солнце за всё время своего существования.

That point of light that you see there,

Вот эта световая точка,

which was certainly not there before,

которой раньше там не было,

burns like a beacon,

горит, как сигнальный огонь,

clearly indicating the position where the massive star has died.

чётко указывая место, где умерла массивная звезда.

In a galaxy like our own Milky Way,

В такой галактике, как наш Млечный Путь,

we estimate that about once every 50 years,

по приблизительным расчётам, массивная звезда

a massive star dies.

умирает каждые 50 лет.

This implies that somewhere in the universe,

Это говорит о том, что где-то во Вселенной

there's a supernova explosion every second or so.

вспышка сверхновой случается приблизительно каждую секунду.

And thankfully for astronomers,

И, на радость астрономам,

some of them are actually found relatively close to earth.

некоторые из них находятся относительно недалеко от Земли.

Various civilizations recorded these supernova explosions

Разные цивилизации фиксировали вспышки сверхновых

long before the telescope was invented.

задолго до изобретения телескопа.

The most famous of all of them

Самой знаменитой из них является, пожалуй,

is probably the supernova explosion that gave rise to the Crab Nebula.

вспышка сверхновой, в результате которой была создана Крабовидная туманность.

Yeah?

Согласны?

Korean and Chinese astronomers recorded this supernova in 1054,

Корейские и китайские астрономы зафиксировали эту сверхновую в 1054 году,

as did, almost certainly, Native Americans.

и почти наверняка то же сделали коренные индейцы Америки.

This supernova happened about 5,600 light-years away from earth.

Эта вспышка произошла на расстоянии около 5 600 световых лет от Земли.

And it was so incredibly bright

Она была настолько яркой,

that astronomers could see it during the day.

что астрономы видели её даже днём.

And it was visible to the naked eye for about two years in the night sky.

Она также была видна невооружённым глазом в ночном небе около двух лет.

Fast forward 1,000 years or so later, and what do we see?

Давайте перенесёмся на 1 000 лет вперёд, и что мы видим?

We see these filaments that were blasted by the explosion,

Мы видим галактические нити, созданные взрывом,

moving at 300 miles per second.

движущиеся со скоростью почти 500 км в секунду.

These filaments are essential for us to understand

Эти нити очень важны для понимания

how massive stars die.

гибели массивных звёзд.

The image that you see there

Это изображение

was assembled by the Hubble Space Telescope

было составлено космическим телескопом «Хаббл»

over a span of three months.

в течение трёх месяцев.

And it is incredibly important to astronomers

Оно очень важно для астрономов,

because it ultimately carries the chemical legacy

потому что в нём зафиксировано химическое наследие

of the star that exploded.

взорвавшейся звезды.

The orange filaments that you see there are the tattered remains of the star,

Вот эти оранжевые нити — это клочья звезды.

and are made primarily of hydrogen,

Они состоят в основном из водорода.

while the blue and red filaments that you see

А синие и красные нити —

are the freshly synthesized oxygen.

это синтезированный кислород.

So studying supernova remnants, like the Crab Nebula,

Изучение остатков сверхновых, таких как Крабовидная туманность,

allowed astronomers to firmly conclude

позволило астрономам сделать уверенный вывод,

that the vast majority of oxygen on earth was produced by supernova explosions

что бóльшая часть кислорода на Земле была создана в процессе вспышек сверхновых

over the history of the universe.

за всю историю Вселенной.

And we can estimate

Мы можем предположить,

that in order to assemble all the atoms of oxygen in our body,

что для того, чтобы собрать все атомы кислорода в вашем организме,

it took on the order of a 100 million supernova.

потребовалось около 100 миллионов сверхновых звёзд.

So every bit of you, or at least the majority of it,

Поэтому каждая частичка или, по крайней мере, бóльшая часть вашего организма

came from one of these supernova explosions.

была создана в этих вспышках сверхновых.

So now you may be wondering,

Возможно, теперь вы задумались,

how is it that these atoms

как все эти атомы,

that were generated in such extreme conditions

созданные в таких экстремальных условиях,

ultimately took residence in our body?

в итоге оказались в вашем организме?

So I want you to follow the thought experiment.

Давайте проведём мысленный эксперимент.

Imagine that we're in the Milky Way, and a supernova happens.

Представьте, что в Млечном Пути происходит вспышка сверхновой.

It blasted tons and tons of oxygen atoms

Тонны атомов кислорода разлетаются

almost into empty space.

в почти пустое пространство.

A few of them were able to be assembled in a cloud.

Некоторые из них объединяются в облаке.

Now, 4.5 billion years ago,

Четыре с половиной миллиарда лет назад

something unsettled that cloud and caused it to collapse,

с этим облаком произошло что-то, что привело к его сжатию,

forming the sun in its center and the solar system.

создав в центре Солнце и Солнечную систему.

So the sun, the planets and life on earth

То есть Солнце, планеты и жизнь на Земле

depend on this beautiful cycle

зависят от этого удивительного цикла

of stellar birth, stellar death and stellar rebirth.

рождения, гибели и возрождения звёзд.

And this continues the recycling of atoms in the universe.

Так продолжается круговорот атомов во Вселенной.

And as a result, astronomy and chemistry are intimately connected.

Поэтому астрономия и химия тесно взаимосвязаны.

We are life forms that have evolved to inhale the waste products of plants.

Мы — живые организмы,

в ходе эволюции ставшие дышать продуктами жизнедеятельности растений.

But now you know

А теперь вы узнали,

that we also inhale the waste products of supernova explosions.

что мы также дышим отходами вспышек сверхновых.

(Laughter)

(Смех)

So take a moment, inhale.

Остановитесь на секунду, сделайте вдох.

An oxygen atom has just gone into your body.

Атом кислорода только что вошёл в ваш организм.

It is certain that that oxygen [atom]

Несомненно, этот атом кислорода

remembers that it was in the interior of a star

несёт в себе память звезды,

and it was probably manufactured by a supernova explosion.

и, скорее всего, он был создан в процессе вспышки сверхновой.

This atom may have traveled the entire solar system

Возможно, этот атом пролетел через всю Солнечную систему,

until it splashed on earth,

пока не опустился на Землю,

long before reaching you.

задолго до встречи с вами.

When we breathe,

Когда мы дышим,

we use hundreds of liters of oxygen every day.

мы используем сотни литров кислорода ежедневно.

So I'm incredibly lucky to be standing in front of this beautiful audience,

Я очень рад стоять сегодня на сцене перед этой замечательной публикой,

but I'm actually stealing your oxygen atoms.

но при этом я ворую ваши атомы кислорода.

(Laughter)

(Смех)

And because I'm speaking to you,

А так как я говорю с вами,

I'm giving you some of them back, that once resided in me.

я отдаю некоторые из них снова вам.

So breathing, yeah,

То есть дыхание —

participates in this beautiful exchange of atoms.

это удивительный обмен атомами.

And you can then ask,

Возможно, вы спросите:

"Well, how many atoms in our body once belonged to Frida Kahlo?"

«Сколько атомов в моём теле когда-то принадлежало Фриде Кало?»

(Laughter)

(Смех)

About 100,000 of them.

Около 100 тысяч.

100,000 more probably belonged to Marie Curie,

Ещё 100 тысяч, возможно, принадлежали Марии Кюри.

100,000 more to Sally Ride,

Ещё 100 тысяч — Салли Райд

or whoever you want to think of.

или ещё кому-либо.

So breathing is not only filling our lungs with cosmic history,

Дыхание наполняет наши лёгкие не только историей космоса,

but with human history.

но и историей человечества.

I would like to end my talk by sharing a myth

Я хочу закончить своё выступление мифом,

that is very close to my heart.

который очень близок мне.

A myth from the Chichimeca culture,

Это миф чичимеков,

which is a very powerful Mesoamerican culture.

очень важной мезоамериканской народности.

And the Chichimecas believe

Чичимеки верят,

that our essence was assembled in the heavens.

что наша сущность была создана на небесах.

And on its journey towards us,

Но на пути к нам

it actually fragmented into tons of different pieces.

она была раздроблена на кусочки.

So my abuelo used to say,

Мой дедушка говорил:

"One of the reasons you feel incomplete

«Если ты чувствуешь себя неполным,

is because you are missing your pieces."

это потому, что у тебя не хватает кусочков».

(Laughter)

(Смех)

"But don't be fooled by that.

«Но это не беда,

You've been given an incredible opportunity of growth.

потому что у тебя есть удивительные возможности роста.

Why?

Почему?

Because it's not like those pieces were scattered on earth

Потому что эти кусочки не просто упали на землю,

and you have to go and pick them up.

и тебе не нужно ходить и искать их.

No, those pieces fell into other people.

Нет, эти кусочки находятся в других людях.

And only by sharing them you will become more complete.

И только обмениваясь этими кусочками, ты почувствуешь себя завершённым.

Yes, during your life,

Да, за свою жизнь

there's going to be individuals that have these huge pieces

ты можешь встретить людей с такими большими кусочками,

that make you feel whole.

что они смогут завершить тебя,

But in your quest of being complete,

но в своём поиске завершённости

you have to treasure and share every single one of those pieces."

ты должен дорожить всеми кусочками и делиться каждым из них с другими».

Sounds a lot like the story of oxygen to me.

Мне кажется, это очень похоже на историю кислорода.

(Laughter)

(Смех)

Which started in the heavens in a supernova explosion,

Она началась на небесах во вспышке сверхновой

and continues today,

и продолжается по сей день

within the confines of our humanity.

среди людей.

Our atoms in our body have embarked on an epic odyssey,

Некоторые атомы, которые сегодня в нашем организме, начали свою легендарную одиссею

with time spans from billions of years to mere centuries,

миллиарды лет назад, а другие — всего столетия,

all leading to you,

но все они добрались до вас,

all of you,

всех вас,

witnesses of the universe.

свидетелей Вселенной.

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)