1
00:00:01,190 --> 00:00:05,718
ברצוני להציג בפניכם 
תחום מדעי שמתחיל לצמוח,

2
00:00:05,742 --> 00:00:09,685
כזה שעדיין הוא בגדר השערה, 
אבל מאוד מסקרן,

3
00:00:09,709 --> 00:00:12,338
ולבטח כזה שצומח במהירות רבה.

4
00:00:13,448 --> 00:00:17,496
ביולוגיה קוונטית שואלת 
שאלה מאוד פשוטה:

5
00:00:17,520 --> 00:00:18,870
האם מכניקה קוונטית --

6
00:00:18,894 --> 00:00:22,196
אותה תאוריה מוזרה, מופלאה ועוצמתית

7
00:00:22,220 --> 00:00:24,908
של העולם התת-אטומי 
של אטומים ומולקולות,

8
00:00:24,932 --> 00:00:28,420
אשר מהווה בסיס לחלקים גדולים 
של הפיזיקה והכימיה המודרניות --

9
00:00:28,444 --> 00:00:31,856
האם היא ממלאת תפקיד 
גם בתוך תאים חיים?

10
00:00:31,880 --> 00:00:35,959
במילים אחרות: האם ישנם 
תהליכים, מנגנונים ותופעות

11
00:00:35,983 --> 00:00:39,971
ביצורים חיים שניתן 
להסבירם אך ורק בעזרת

12
00:00:39,995 --> 00:00:42,738
ידה התומכת של המכניקה הקוונטית?

13
00:00:43,546 --> 00:00:45,183
ביולוגיה קוונטית אינה דבר חדש;

14
00:00:45,207 --> 00:00:47,608
היא קיימת מאז שנות ה-30 
המוקדמות של המאה הקודמת.

15
00:00:47,928 --> 00:00:51,643
אבל רק בעשור האחרון לערך, 
ניסויים קפדניים

16
00:00:51,667 --> 00:00:55,131
במעבדות ביוכימיה, באמצעות ספקטרוסקופיה,

17
00:00:55,155 --> 00:01:02,018
סיפקו ראיות חדות ומוצקות שישנם 
מנגנונים מסויימים שעבורם נדרשת

18
00:01:02,042 --> 00:01:04,553
מכניקה קוונטית כדי להסבירם.

19
00:01:05,674 --> 00:01:09,003
ביולוגיה קוונטית מכנסת יחד 
פיזיקאים קוונטיים, ביוכימאים,

20
00:01:09,027 --> 00:01:12,668
ביולוגים מולקולריים -- 
זהו מחקר מאוד רב-תחומי.

21
00:01:12,692 --> 00:01:16,621
אני מגיע מפיזיקה קוונטית, 
אני פיזיקאי גרעין.

22
00:01:16,645 --> 00:01:18,910
ביליתי יותר מ-3 עשורים

23
00:01:18,934 --> 00:01:21,863
בניסיון לעשות סדר בראשי 
עם מכניקת הקוונטים.

24
00:01:21,887 --> 00:01:24,380
אחד ממייסדי מכניקה קוונטית, נילס בוהר,

25
00:01:24,404 --> 00:01:27,754
אמר שאם אינך משתאה בגללה, 
סימן שלא הבנת אותה.

26
00:01:28,237 --> 00:01:31,080
אז מבחינה זו אני חש מאושר 
שאני עדיין משתאה בגללה.

27
00:01:31,104 --> 00:01:32,849
זה דבר טוב.

28
00:01:32,873 --> 00:01:39,758
אבל פירוש הדבר הוא שאני חוקר 
את המבנה הכי זעיר ביקום --

29
00:01:39,782 --> 00:01:41,857
את אבני הבניין של המציאות.

30
00:01:41,881 --> 00:01:45,096
אם חושבים על מימדי הגודל,

31
00:01:45,120 --> 00:01:48,072
אפשר להתחיל עם כדור טניס,

32
00:01:48,096 --> 00:01:50,997
ונרד בסדרי גודל במימדים --

33
00:01:51,021 --> 00:01:56,218
מחור של מחט לתא 
ומשם לחיידקים ואנזימים --

34
00:01:56,242 --> 00:01:57,971
ובסוף נגיע לעולם ה-ננו.

35
00:01:57,995 --> 00:02:00,490
יכול להיות ששמעתם את המושג ננוטכנולוגיה.

36
00:02:00,841 --> 00:02:03,694
ננומטר זה מיליארדית המטר.

37
00:02:04,560 --> 00:02:08,930
תחום עיסוקי הוא הגרעין האטומי, 
שהוא נקודה זעירה בתוך אטום.

38
00:02:08,954 --> 00:02:10,886
הוא אפילו עוד יותר קטן במימדיו.

39
00:02:10,910 --> 00:02:12,828
זהו התחום של מכניקה קוונטית,

40
00:02:12,852 --> 00:02:15,368
ולפיזיקאים וכימאים לקח הרבה זמן

41
00:02:15,392 --> 00:02:16,693
בנסותם להתרגל אליו.

42
00:02:17,248 --> 00:02:21,705
הביולוגים, מצד שני, 
התחמקו מזה בשלום לדעתי.

43
00:02:22,071 --> 00:02:26,402
הם מאושרים עם מודל 
הכדורים-ומקלות של מולקולות.

44
00:02:26,426 --> 00:02:27,508
(צחוק)

45
00:02:27,532 --> 00:02:30,730
הכדורים הם האטומים, 
המקלות הם הקשרים בין האטומים.

46
00:02:30,754 --> 00:02:33,248
וכאשר הם אינם מצליחים לבנותם במעבדה,

47
00:02:33,272 --> 00:02:35,664
כיום יש להם מחשבים מאוד חזקים

48
00:02:35,688 --> 00:02:37,655
ליצירת הדמיות של מולקולות ענקיות.

49
00:02:37,679 --> 00:02:41,343
זהו חלבון העשוי מ-100,000 אטומים.

50
00:02:42,003 --> 00:02:46,338
כאן לא נזקקים כל-כך למכניקה 
קוונטית כדי לתת הסברים.

51
00:02:47,695 --> 00:02:50,584
מכניקה קוונטית פותחה 
בשנות ה-20 של מאה ה-20.

52
00:02:50,965 --> 00:02:57,845
זהו מערך יפיפה ועוצמתי 
של חוקים ורעיונות מתמטיים

53
00:02:57,869 --> 00:03:00,477
המסבירים את עולם העצמים הזעירים.

54
00:03:00,501 --> 00:03:03,873
וזהו עולם שונה מאוד 
מהעולם המוכר לנו,

55
00:03:03,897 --> 00:03:05,416
הבנוי מטריליוני אטומים.

56
00:03:05,440 --> 00:03:08,997
זהו עולם הנשען על הסתברות וסיכויים.

57
00:03:09,818 --> 00:03:11,120
זהו עולם מטושטש.

58
00:03:11,144 --> 00:03:12,874
זהו עולם רפאים,

59
00:03:12,898 --> 00:03:16,246
בו חלקיקים יכולים להתנהג 
גם בתור גלים המשתרעים במרחב.

60
00:03:18,157 --> 00:03:21,019
אם נחשוב על מכניקה קוונטית 
או פיזיקה קוונטית

61
00:03:21,043 --> 00:03:26,257
בתור היסודות הבסיסיים של המציאות,

62
00:03:26,281 --> 00:03:28,011
אז זה לא מפתיע שאנו אומרים

63
00:03:28,035 --> 00:03:30,455
שפיזיקה קוונטית עומדת 
בבסיס כימיה אורגנית.

64
00:03:30,479 --> 00:03:32,599
ככלות הכל, היא מעניקה לנו 
כללים האומרים לנו

65
00:03:32,623 --> 00:03:35,264
כיצד האטומים מסתדרים ביחד 
כדי ליצור מולקולות אורגניות.

66
00:03:35,288 --> 00:03:38,527
כימיה אורגנית, כאשר היא 
עולה דרגה במורכבותה,

67
00:03:38,551 --> 00:03:41,873
אנו מקבלים ביולוגיה מולקולרית, 
אשר מובילה כמובן לחיים עצמם.

68
00:03:42,174 --> 00:03:44,151
האמת זה לא כל-כך מפתיע.

69
00:03:44,175 --> 00:03:45,389
זה כמעט מובן מאליו.

70
00:03:45,413 --> 00:03:49,633
תאמרו, "ברור שחיים בסופו של דבר 
תלויים במכניקה קוונטית."

71
00:03:50,141 --> 00:03:52,531
אבל ככה זה עם כל דבר אחר.

72
00:03:52,555 --> 00:03:56,170
כך גם כל החומר הדומם, 
העשוי מטריליוני אטומים.

73
00:03:56,501 --> 00:04:01,379
בסוף יש את הרמה הקוונטית 
בה עלינו להתחשב

74
00:04:01,403 --> 00:04:03,586
בכל המוזרות הזו.

75
00:04:03,610 --> 00:04:06,026
אבל בחיים הרגילים אפשר לשכוח ממנה.

76
00:04:06,404 --> 00:04:09,603
כי ברגע ששמים ביחד טריליוני אטומים,

77
00:04:09,627 --> 00:04:12,242
המוזרות הקוונטית פשוט נעלמת.

78
00:04:15,288 --> 00:04:17,857
ביולוגיה קוונטית זה משהו אחר.

79
00:04:17,880 --> 00:04:20,437
ביולוגיה קוונטית אינה מובנת מאליה.

80
00:04:20,461 --> 00:04:24,690
ברור שמכניקה קוונטית עומדת 
בבסיס החיים ברמה מולקולרית כלשהי.

81
00:04:25,254 --> 00:04:31,258
אבל ביולוגיה קוונטית זה לחפש 
את הבלתי מובן מאליו --

82
00:04:31,282 --> 00:04:35,758
את הרעיונות שמנוגדים לאינטואיציה 
בתוך המכניקה הקוונטית --

83
00:04:35,782 --> 00:04:38,797
ולבחון אם הם באמת ממלאים תפקיד חשוב

84
00:04:38,821 --> 00:04:41,273
בתאור תהליכי החיים.

85
00:04:42,653 --> 00:04:47,873
להלן הדוגמא המושלמת שלי 
למשהו שמנוגד לאינטואיציה

86
00:04:47,897 --> 00:04:49,343
מהעולם הקוונטי.

87
00:04:49,367 --> 00:04:50,618
זהו מחליק קוונטי.

88
00:04:50,642 --> 00:04:53,282
הוא נראה בריא ושלם,

89
00:04:53,306 --> 00:04:57,433
אבל נראה שהוא עבר 
בו-זמנית משני צידי העץ.

90
00:04:57,457 --> 00:04:59,120
אם היינו רואים עקבות כאלה

91
00:04:59,144 --> 00:05:01,453
היינו חושבים שזה איזה להטוט.

92
00:05:01,477 --> 00:05:04,068
אבל בעולם הקוונטי זה קורה כל הזמן.

93
00:05:04,864 --> 00:05:07,890
חלקיקים יכולים לבצע כמה משימות 
ולהיות בשני מקומות בו-זמנית.

94
00:05:07,914 --> 00:05:10,242
הם יכולים לבצע יותר מדבר אחד בו-זמנית.

95
00:05:10,266 --> 00:05:12,909
הם יכולים להתנהג כמו 
גלים המשתרעים במרחב.

96
00:05:13,298 --> 00:05:14,897
זה כמעט כמו קסם.

97
00:05:15,538 --> 00:05:18,287
לפיזיקאים וכימאים 
היתה כמעט מאה שלמה

98
00:05:18,311 --> 00:05:20,957
לנסות להתרגל למוזרות זו.

99
00:05:21,445 --> 00:05:22,795
אינני מאשים את הביולוגים

100
00:05:22,819 --> 00:05:25,454
שאינם חפצים ללמוד מכניקה קוונטית.

101
00:05:25,478 --> 00:05:28,676
כי העניין הוא שמוזרות 
זו היא עדינה מאוד;

102
00:05:28,700 --> 00:05:33,150
ואנו הפיזיקאים עובדים מאוד 
קשה לקיים אותה במעבדות.

103
00:05:33,174 --> 00:05:37,378
אנו מקררים את המערכות שלנו 
כמעט עד לאפס המוחלט,

104
00:05:37,402 --> 00:05:39,347
אנו מבצעים את ניסויינו בואקום,

105
00:05:39,371 --> 00:05:42,898
אנו מנסים לבודד אותם מהפרעות חיצוניות.

106
00:05:43,602 --> 00:05:48,680
כל זה מאוד שונה מהסביבה החמה, 
הרועשת והמבולגנת של תא חי.

107
00:05:49,960 --> 00:05:52,747
ביולוגיה עצמה, אם נחשוב 
על ביולוגיה מולקולרית,

108
00:05:52,771 --> 00:05:56,228
מתברר שהיא מצליחה יפה מאוד 
בתיאור כל תהליכי החיים

109
00:05:56,252 --> 00:05:58,738
במונחי כימיה -- תגובות כימיות.

110
00:05:58,762 --> 00:06:03,612
והתגובות הכימיות הללו 
הן פשוטות וסיבתיות,

111
00:06:03,636 --> 00:06:08,750
המראות שהחיים ביסודם עשויים 
מאותו חומר כמו כל דבר אחר,

112
00:06:08,774 --> 00:06:11,834
ואם אנו יכולים לשכוח מהמכניקה 
הקוונטית בעולם המקרו,

113
00:06:11,858 --> 00:06:15,104
אז אנו יכולים לשכוח 
ממנה גם בביולוגיה.

114
00:06:15,706 --> 00:06:19,070
אדם אחד ביקש לחלוק על קביעה זו.

115
00:06:20,062 --> 00:06:23,531
ארווין שרדינגר, מה"חתול של 
שרדינגר" המפורסם,

116
00:06:23,555 --> 00:06:24,872
הוא היה פיזיקאי אוסטרי.

117
00:06:24,896 --> 00:06:28,079
הוא היה אחד ממייסדי 
המכניקה הקוונטית בשנות ה-1920.

118
00:06:28,663 --> 00:06:31,370
ב-1944, הוא כתב ספר בשם "מה זה חיים?"

119
00:06:31,839 --> 00:06:33,570
הספר היה בעל השפעה עצומה.

120
00:06:33,594 --> 00:06:36,475
הוא השפיע על פרנסיס קריק 
וג'יימס ווטסון,

121
00:06:36,499 --> 00:06:39,022
מגלי מבנה הסליל-הכפול של ה DNA.

122
00:06:39,343 --> 00:06:43,011
בפרפרזה על תיאור בספר, הוא אומר:

123
00:06:43,035 --> 00:06:48,821
ברמה המולקולרית, ליצורים 
חיים יש סדר מסויים,

124
00:06:48,845 --> 00:06:52,077
יש להם תבנית שהיא מאוד שונה

125
00:06:52,101 --> 00:06:56,837
מהתזזית התרמודינמית האקראית 
של אטומים ומולקולות

126
00:06:56,861 --> 00:07:00,567
הקיימים בחומר דומם עם אותה מורכבות.

127
00:07:01,504 --> 00:07:06,518
למעשה, חומר חי נראה מתנהל
בסדר מסויים, בתבנית מוגדרת,

128
00:07:06,542 --> 00:07:10,376
בדיוק כמו חומר דומם בטמפרטורה 
הקרובה לאפס המוחלט,

129
00:07:10,400 --> 00:07:13,433
בו תופעות קוונטיות ממלאות תפקיד חשוב.

130
00:07:14,280 --> 00:07:18,440
יש משהו מיוחד בקשר לתבנית -- לסדר --

131
00:07:18,464 --> 00:07:20,024
בתוך תא חי.

132
00:07:20,048 --> 00:07:25,341
לכן, שרדינגר העלה השערה שמכניקה 
קוונטית ממלאת תפקיד בחיים.

133
00:07:26,096 --> 00:07:29,521
זהו רעיון מאוד תאורטי ומרחיק-לכת,

134
00:07:29,545 --> 00:07:32,418
והוא לא הגיע ממש רחוק.

135
00:07:33,536 --> 00:07:35,069
אבל כפי שציינתי בתחילה,

136
00:07:35,093 --> 00:07:37,892
ב-10 השנים האחרונות, 
צצים ועולים ניסויים

137
00:07:37,916 --> 00:07:41,971
המצביעים כיצד תופעות מסויימות 
בביולוגיה עשויות

138
00:07:41,995 --> 00:07:43,758
להיזדקק למכניקה קוונטית.

139
00:07:43,782 --> 00:07:46,905
ברצוני לשתף אתכם בכמה 
תופעות מרגשות כאלה.

140
00:07:48,215 --> 00:07:51,922
זוהי אחת התופעות הכי 
ידועות בעולם הקוונטי,

141
00:07:51,946 --> 00:07:53,647
מינהור קוונטי.

142
00:07:53,671 --> 00:07:58,060
התיבה משמאל מראה פריסה דמויית גל 
של ישות קוונטית --

143
00:07:58,084 --> 00:08:00,845
חלקיק, כמו אלקטרון,

144
00:08:00,869 --> 00:08:04,506
שאינו כמו כדור קטן הניתז מקיר.

145
00:08:04,530 --> 00:08:09,269
היא כמו גל שיש לו 
סבירות מסויימת לחדור

146
00:08:09,293 --> 00:08:12,699
דרך קיר מוצק, מין קפיצת 
רפאים אל עבר הצד השני.

147
00:08:12,723 --> 00:08:16,821
ניתן לראות כתם קלוש של 
אור בצד הימני של התיבה.

148
00:08:17,773 --> 00:08:22,385
מינהור קוונטי מעלה את האפשרות 
שחלקיק עשוי לפגוע במחסום בלתי חדיר,

149
00:08:22,409 --> 00:08:24,869
ועדיין איכשהו, כאילו במין קסם,

150
00:08:24,893 --> 00:08:27,337
להיעלם בצד אחד ולהופיע בצד השני.

151
00:08:27,658 --> 00:08:31,909
הדרך הכי טובה להסביר זאת היא 
כאשר רוצים לזרוק כדור מעל חומה,

152
00:08:31,933 --> 00:08:35,510
יש להעניק לכדור מספיק אנרגיה 
לעלות מעל ראש החומה.

153
00:08:35,534 --> 00:08:38,592
בעולם הקוונטי אין צורך 
לזרוק מעל החומה,

154
00:08:38,616 --> 00:08:42,023
אלא ניתן לזרוק אל עבר 
החומה ויש סבירות מסויימת

155
00:08:42,047 --> 00:08:45,370
שהוא ייעלם בצד שלך ויופיע בצד האחר.

156
00:08:45,394 --> 00:08:47,072
זו אינה רק השערה,

157
00:08:47,096 --> 00:08:50,492
אנו שמחים -- טוב, "שמחים" 
אינה המילה המתאימה --

158
00:08:50,516 --> 00:08:52,561
(צחוק)

159
00:08:52,585 --> 00:08:54,203
אנו מכירים את התופעה.

160
00:08:54,227 --> 00:08:56,972
(צחוק)

161
00:08:56,996 --> 00:08:59,290
מינהור קוונטי מתרחש כל הזמן;

162
00:08:59,314 --> 00:09:01,981
למעשה, הוא הסיבה שהשמש מאירה.

163
00:09:02,655 --> 00:09:04,164
החלקיקים מתמזגים ביחד,

164
00:09:04,188 --> 00:09:07,886
והשמש הופכת מימן להליום 
באמצעות מינהור קוונטי.

165
00:09:09,464 --> 00:09:14,684
בשנות ה-70 ו-80, התגלה 
שמינהור קוונטי מתרחש גם

166
00:09:14,708 --> 00:09:15,900
בתאים חיים.

167
00:09:16,290 --> 00:09:22,556
אנזימים, אותם סוסי העבודה של החיים, 
הקטליזטורים של תגובות כימיות --

168
00:09:22,580 --> 00:09:26,746
אנזימים הם מולקולות ביולוגיות 
המאיצות תגובות כימיות בתאים חיים

169
00:09:26,770 --> 00:09:28,473
בהרבה סדרי-גודל.

170
00:09:28,497 --> 00:09:31,281
וזו תמיד היתה תעלומה 
כיצד הם עושים זאת.

171
00:09:31,650 --> 00:09:32,839
ובכן, התגלה

172
00:09:32,863 --> 00:09:37,715
שאחד התכסיסים שהאנזימים 
התפתחו כדי לעשות בו שימוש,

173
00:09:37,739 --> 00:09:42,967
הוא העברת חלקיקים תת-אטומיים 
כמו אלקטרונים ופרוטונים,

174
00:09:42,991 --> 00:09:47,652
מחלק אחד של מולקולה למישנהו 
באמצעות מינהור קוונטי.

175
00:09:48,333 --> 00:09:51,184
זה יעיל, זה מהיר, הוא יכול להיעלם --

176
00:09:51,208 --> 00:09:54,319
פרוטון יכול להיעלם 
ממקום אחד ולהופיע באחר.

177
00:09:54,343 --> 00:09:55,972
האנזימים מסייעים לזה להתרחש.

178
00:09:56,548 --> 00:09:59,231
זה מחקר שנעשה כבר בשנות ה-80,

179
00:09:59,255 --> 00:10:03,292
במיוחד על-ידי קבוצה בברקלי, 
של ג'ודית קלינמן.

180
00:10:03,316 --> 00:10:05,521
גם קבוצות אחרות בבריטניה אימתו

181
00:10:05,545 --> 00:10:06,956
שאנזימים אכן עושים זאת.

182
00:10:09,048 --> 00:10:11,597
מחקר שנעשה על-ידי הקבוצה שלי --

183
00:10:11,621 --> 00:10:14,055
כאמור, אני פיזיקאי גרעין,

184
00:10:14,079 --> 00:10:17,134
אבל הבנתי שיש לי הכלים 
להשתמש במכניקה קוונטית

185
00:10:17,158 --> 00:10:22,243
בגרעין האטום ולכן אוכל להשתמש 
בהם גם בתחומים אחרים.

186
00:10:23,404 --> 00:10:25,214
שאלה אחת ששאלנו היתה

187
00:10:25,238 --> 00:10:29,536
האם מינהור קוונטי ממלא 
תפקיד במוטציות של DNA.

188
00:10:29,843 --> 00:10:33,503
שוב, זה לא רעיון חדש; הוא הולך 
אחורה עד שנות ה-60 המוקדמות.

189
00:10:33,527 --> 00:10:36,488
שני סלילי ה-DNA של 
הסליל-הכפול, מוחזקים יחד

190
00:10:36,512 --> 00:10:39,335
על-ידי תמיכות רוחביות; 
זה כמו סולם מפותל.

191
00:10:39,359 --> 00:10:42,866
ותמיכות אלו של הסולם הם קשרי מימן --

192
00:10:42,890 --> 00:10:46,680
פרוטונים הפועלים 
כדבק בין שני הסלילים.

193
00:10:46,704 --> 00:10:51,454
כך שאם מתקרבים אליהם, רואים שהם 
מחזיקים את המולקולות הגדולות --

194
00:10:51,478 --> 00:10:53,085
נוקלאוטידים -- ביחד.

195
00:10:54,130 --> 00:10:55,280
נתקרב עוד.

196
00:10:55,304 --> 00:10:57,220
זוהי הדמיית מחשב.

197
00:10:57,855 --> 00:11:01,397
שני הכדורים הלבנים במרכז הם פרוטונים,

198
00:11:01,421 --> 00:11:03,720
וניתן לראות שזהו קשר דו-מימני.

199
00:11:03,744 --> 00:11:07,058
אחד מעדיף להיות בצד אחד, 
והאחר בצד השני

200
00:11:07,082 --> 00:11:11,640
של שני הסלילים שממשיכים אנכית למטה, 
דבר שלא ניתן לראות כאן.

201
00:11:12,410 --> 00:11:15,805
יכול לקרות מצב ששני 
הפרוטונים הללו יקפצו.

202
00:11:15,829 --> 00:11:17,265
תביטו בשני הכדורים הלבנים.

203
00:11:17,748 --> 00:11:19,746
הם יכולים לנתר לצד השני.

204
00:11:20,239 --> 00:11:25,885
אם אחר-כך שני הסלילים נפרדים, 
דבר המוביל לתהליך שיכפול,

205
00:11:25,909 --> 00:11:29,108
ושני הפרוטונים במיקום לא-נכון,

206
00:11:29,132 --> 00:11:30,895
זה יכול להוביל למוטציה.

207
00:11:31,204 --> 00:11:33,076
זה ידוע כבר חצי מאה.

208
00:11:33,100 --> 00:11:35,443
השאלה היא מה הסיכוי שהם יעשו זאת,

209
00:11:35,467 --> 00:11:37,845
ואם כן, כיצד הם עושים זאת?

210
00:11:37,869 --> 00:11:40,888
האם הם קופצים לרוחב, 
כמו הכדור שעובר מעל חומה?

211
00:11:40,912 --> 00:11:44,414
או שהם עוברים באמצעות מינהור קוונטי, 
גם אם אין להם מספיק אנרגיה?

212
00:11:45,089 --> 00:11:49,341
סימנים מקדימים מרמזים שמינהור 
קוונטי עשוי למלא כאן תפקיד.

213
00:11:49,365 --> 00:11:51,489
עדיין איננו יודעים עד כמה הוא קריטי;

214
00:11:51,513 --> 00:11:53,305
זוהי עדיין שאלה פתוחה.

215
00:11:54,199 --> 00:11:55,349
זה עדיין השערתי,

216
00:11:55,373 --> 00:11:58,016
אבל זו אחת מאותן 
השאלות הכל-כך חשובות

217
00:11:58,040 --> 00:12:00,486
שאם אכן מכניקה קוונטית 
ממלאת תפקיד במוטציות,

218
00:12:00,510 --> 00:12:02,809
לבטח יהיו לזה השלכות גדולות

219
00:12:02,833 --> 00:12:05,527
על הבנת סוגי מוטציות מסויימים,

220
00:12:05,551 --> 00:12:09,307
אולי אפילו כאלו הגורמות 
לתא להפוך לסרטני.

221
00:12:10,803 --> 00:12:16,102
דוגמא אחרת למכניקה קוונטית 
בביולוגיה היא קוהרנטיות קוונטית,

222
00:12:16,126 --> 00:12:18,479
באחד מהתהליכים הכי חשובים בביולוגיה,

223
00:12:18,503 --> 00:12:22,444
פוטו-סינתזה: צמחים וחיידקים 
קולטים אור-שמש,

224
00:12:22,468 --> 00:12:25,422
ומשתמשים באותה אנרגיה 
ליצירת מסה ביולוגית.

225
00:12:26,215 --> 00:12:30,367
קוהרנטיות קוונטית הוא רעיון של 
ריבוי-משימות לישויות קוונטיות.

226
00:12:30,912 --> 00:12:32,516
זה הגולש הקוונטי.

227
00:12:32,540 --> 00:12:35,492
זהו עצם שמתנהג כמו גל,

228
00:12:35,516 --> 00:12:38,418
כך שהוא לא רק נע 
בכיוון זה או אחר,

229
00:12:38,442 --> 00:12:41,762
אלא יכול לעבור במסלולים 
רבים בו-זמנית.

230
00:12:42,708 --> 00:12:46,624
לפני כמה שנים, העולם הוכה בהלם

231
00:12:46,648 --> 00:12:50,232
כאשר פורסם מאמר שהציג ראיות מדעיות

232
00:12:50,256 --> 00:12:54,032
שקוהרנטיות קוונטית מתרחשת בחיידקים,

233
00:12:54,056 --> 00:12:55,742
ומפעילה פוטו-סינתזה.

234
00:12:55,766 --> 00:12:58,830
הרעיון הוא שפוטון, 
חלקיק האור, אור השמש,

235
00:12:58,854 --> 00:13:02,198
קוונטת אור שנקלטת על-ידי 
מולקולת כלורופיל,

236
00:13:02,222 --> 00:13:04,813
משוגרת אל מה שנקרא מרכז התגובה,

237
00:13:04,837 --> 00:13:06,901
היכן שהוא יכול להפוך לאנרגיה כימית.

238
00:13:06,925 --> 00:13:09,573
ובדרכו לשם, הוא אינו 
עובר רק במסלול אחד;

239
00:13:09,597 --> 00:13:11,812
הוא עובר במסלולים רבים בו-זמנית,

240
00:13:11,836 --> 00:13:16,173
כדי להגיע בדרך בעלת היעילות 
המירבית אל מרכז התגובה

241
00:13:16,197 --> 00:13:17,918
מבלי לבזבז אנרגיה ביצירת חום.

242
00:13:19,228 --> 00:13:22,537
קוהרנטיות קוונטית מתרחשת בתוך תא חי.

243
00:13:22,561 --> 00:13:24,681
רעיון בלתי רגיל,

244
00:13:24,705 --> 00:13:30,940
ובכל זאת מצטברים ממצאים כמעט 
בכל שבוע עם פרסום מאמרים חדשים,

245
00:13:30,964 --> 00:13:33,176
המאוששים שזה אכן מתרחש.

246
00:13:33,555 --> 00:13:38,294
הדוגמא השלישית והאחרונה 
שלי היא הרעיון היפה מכולן.

247
00:13:38,318 --> 00:13:42,381
זה עדיין בגדר השערה, 
אבל עליי לשתף אתכם בזה.

248
00:13:42,405 --> 00:13:47,017
אדום-החזה (ציפור) האירופאי 
נודד מסקנדינביה

249
00:13:47,041 --> 00:13:49,676
דרומה לים-התיכון בכל סתיו,

250
00:13:49,700 --> 00:13:53,073
וכמו הרבה בעלי-חיים ימיים 
אחרים ואפילו חרקים,

251
00:13:53,097 --> 00:13:57,397
הם מנווטים על-ידי קליטת 
השדה המגנטי של הארץ.

252
00:13:58,968 --> 00:14:01,395
אבל השדה המגנטי של הארץ 
הוא מאוד, מאוד חלש;

253
00:14:01,419 --> 00:14:03,499
הוא חלש פי-100 ממגנט של מקרר,

254
00:14:03,523 --> 00:14:09,124
ובכל זאת הוא משפיע על הכימיה -- 
איכשהו -- בתוך יצורים חיים.

255
00:14:09,932 --> 00:14:13,738
אין כאן ספק -- זוג צפרים גרמני,

256
00:14:13,762 --> 00:14:18,022
וולפגנג ורוזוויטה וילטסשקו, 
בשנות ה-70, הוכיחו שאכן

257
00:14:18,046 --> 00:14:22,023
אדום-החזה מוצא את דרכו עלי-ידי 
קליטת השדה המגנטי של הארץ,

258
00:14:22,047 --> 00:14:25,374
הנותן לו מידע על כיוון - 
מין מצפן מובנה.

259
00:14:25,398 --> 00:14:27,647
החידה, התעלומה היתה: 
כיצד הוא עושה זאת?

260
00:14:28,351 --> 00:14:31,381
התאוריה היחידה שקיימת --

261
00:14:31,405 --> 00:14:34,841
אין אנו יודעים אם זו התאוריה הנכונה, 
אבל התאוריה היחידה שקיימת

262
00:14:34,865 --> 00:14:37,849
היא שהוא עושה זאת באמצעות 
מה שנקרא "שזירה קוונטית".

263
00:14:38,567 --> 00:14:40,941
בתוך הרשתית של אדום-החזה --

264
00:14:40,965 --> 00:14:45,197
אני לא צוחק -- בתוך רשתית אדום-החזה 
יש חלבון שנקרא cryptochrome,

265
00:14:45,221 --> 00:14:46,601
הרגיש לאור.

266
00:14:46,625 --> 00:14:50,564
בתוך ה-cryptochrome יש זוג 
אלקטרונים השזורים קוונטית.

267
00:14:50,588 --> 00:14:53,820
שזירה קוונטית זה כאשר שני חלקיקים 
נמצאים רחוק זה מזה,

268
00:14:53,844 --> 00:14:56,678
ובכל זאת הם קשורים זה בזה.

269
00:14:56,991 --> 00:14:58,437
אפילו איינשטיין שנא רעיון זה;

270
00:14:58,461 --> 00:15:00,500
הוא קרא לזה "פעולת רפאים ממרחק".

271
00:15:00,524 --> 00:15:02,405
(צחוק)

272
00:15:02,429 --> 00:15:05,872
אז אם איינשטיין לא אוהב את זה, 
אז לכולנו מותר להרגיש לא נוח עם זה.

273
00:15:05,896 --> 00:15:08,749
שני אלקטרונים השזורים 
קוונטית במולקולה אחת

274
00:15:08,773 --> 00:15:10,244
רוקדים ריקוד עדין

275
00:15:10,268 --> 00:15:12,809
שמאוד רגיש לכיוון בו הציפור עפה

276
00:15:12,833 --> 00:15:14,364
בתוך השדה המגנטי של הארץ.

277
00:15:14,848 --> 00:15:17,458
איננו יודעים אם זהו ההסבר הנכון,

278
00:15:17,482 --> 00:15:22,026
אבל האם זה לא יהיה מרתק אם מכניקה 
קוונטית מסייעת לציפורים לנווט?

279
00:15:23,069 --> 00:15:25,790
ביולוגיה קוונטית נמצאת עדיים בחיתוליה.

280
00:15:25,814 --> 00:15:29,298
היא עדיין בגדר השערה.

281
00:15:29,742 --> 00:15:33,591
אבל אני מאמין שהיא מושתתת על מדע מוצק.

282
00:15:33,917 --> 00:15:37,726
אני גם חושב שבעשור הקרוב בערך,

283
00:15:37,750 --> 00:15:42,591
נתחיל לראות זאת באופן מעשי, 
היא ממלאת את החיים --

284
00:15:42,615 --> 00:15:47,211
החיים פיתחו תכסיסים 
שמנצלים את העולם הקוונטי.

285
00:15:48,026 --> 00:15:49,454
שימו לב לתחום זה.

286
00:15:49,478 --> 00:15:50,635
תודה לכם.

287
00:15:50,659 --> 00:15:52,861
(מחיאות כפיים)