Gary Greenberg: Minunatele nano-detalii ale lumii

Fotografiate la un microscop 3D, grăunțele de nisip apar ca niște bomboane colorate, iar staminele unei flori devin spirele fantastice dintr-un parc de distracții. Gary Greenberg relevă detaliile încântătoare ale lumii micro. (Filmat la TEDxMaui.)

Vreau să vă arăt cum putem vedea lumea

dintr-o perspectivă cu totul unică.

mă refer la microunivers.

Fotografiind mulți ani la rând, am descoperit

că există o lume magică dincolo de realitate.

vizibilă la microscop.

Am să vă arăt câte ceva din ea.

Să începem cu ceva nu foarte mic,

care poate fi văzut chiar cu ochiul liber,

o albină.
Dacă o priviți,

are cam 1 cm.

Dar, ca să-i vezii detaliile și s-o poți aprecia,

trebuie să privești mai îndeaproape.

Iată ochiul albinei la microscop.

Dintr-odată vedeți că albina are

mii de ochi individuali numiți omatidii

și că are niște cili senzoriali la aceşti ochi,

care semnalează apropierea de obiecte,

pentru că albinele nu au vedere stereoscopică.

La o scară mai mică, iată un fir de păr uman.

E cam cel mai mic lucru
pe care-l putem vedea cu ochiul liber.

Are cam o zecime de milimetru.

Pe măsură ce mergem la scară și mai mică,

de 10 ori mai mică decât asta, avem celula.

Intră cam 10 celule pe diametrul

unui fir de păr uman.

De fapt, așa am ajuns să mă implic

în biologie și știință:

privind celule vii la microscop.

Prima dată când le-am văzut,

am fost fermecat și uimit.

Dacă privești la celulele sistemului imunitar,

ele se mișcă în toate direcțiile.

Această celulă caută obiecte străine,

bacterii și ce mai pot găsi.

Caută și, când găsește ceva,

o recunoaște ca fiind străină,

o fagocitează, o digeră.

Aici vedeți cum găsește bacteria,

o înglobează și o mănâncă.

Dacă iei celule cardiace de la un animal

și le pui într-un vas, vor sta acolo și vor pulsa.

Asta e treaba lor. Fiecare celulă are o misiune în viață,

iar misiunea lor e

să facă sângele să circule.

Următoarele sunt celule nervoase.

Privind și înțelegând ce vedem,

creierul și celulele nervoase fac așa chiar acum.

Nu sunt doar statice. Se mișcă,

formând noi conexiuni.
Asta se petrece când învățăm.

La o scară și mai mică,

avem un micron, un micrometru,

după care avem un nanometru

și un angstrom. Un angstrom are mărimea

diametrului unui atom de hidrogen.

Așa de mic e.

Microscoapele de azi pot vedea atomi individuali.

Aveți aici fotografii ale unor atomi individuali.

Fiecare umflătură de aici e un atom.

Aici e un inel de atomi de cobalt.

Întreaga lume nano,

– aria dreapta-jos e lumea nano.

Iar micro-lumea pe care o vedem

care cuprinde universul nano,

formează lumea moleculelor și atomilor.

Dar vreau să vă arăt această lume mai mare,

micro-lumea.

Dacă ai fi un gândăcel ce trăiește într-o floare,

cum ar arăta floarea pentru tine?

Nu ai vedea-o și nici simți-o cum o percepem noi.

Dacă privești această floare

și ești o gâză mică, suprafaţa acelei flori

ar arăta astfel.

Așa arată petala, o furnică se târăște

peste aceste elemente, iar dacă privești

îndeaproape stigmatul și staminele,

acesta e stilul pistilului,

observi mici bobițe ca niște jeleuri

numite glande nectarifere.

Furnica se strecoară

ca în lumea lui Willy Wonka.

E ca un Disneyland pentru ele.
E diferit de ce vedem noi.

Mici părți de grăunțe de polen

din loc în loc, iar aici e ceva

ce pare un punctuleț galben de polen.

Văzut la microscop, e alcătuit

din mii de grăuncioare de polen.

Când vedeți albine roind

în jurul acestor plăntuțe, adunând polen,

bobițele de polen se prind

de picioarele lor și sunt duse înapoi în stup

și așa se face stupul,

din ceară.
Mai colectează și nectar

și din asta fac mierea pe care o consumăm.

Iată o poză de detaliu obișnuită,

a unei zambile de apă.
Dacă aveți vederea bună,

o vedeți bine și cu ochiul liber.

Se văd staminele și pistilul.
Dar priviți cum arată

staminele și pistilul la microscop!

Stamina cu mii de grăuncioare de polen.

Și pistilul cu mici spinișori numiți trihomi.

Astea sunt răspunzătoare de parfumul florilor,

prin care plantele

comunică între ele.

Vreau să vorbesc despre ceva banal,

nisipul obișnuit.

A început să mă intereseze nisipul
cu vreo 10 ani în urmă,

când am văzut prima dată nisipul din Maui.

Iată puţin nisip din Maui.

Nisipul e de circa o zecime de milimetru.

Fiecare grăunte are circa o zecime de milimetru.

Dacă îl privim mai de aproape,
iată ce vedem.

E uimitor. Se văd scoici microscopice.

Se văd corali.

Bucăți din alte scoici. Olivină.

Bucăți din vulcani. Acolo e o bucățică

de tuf vulcanic. Se văd viermi tubulari.

O varietate impresionantă există în acel nisip.

Și asta pentru că pe o astfel de insulă,

mare parte din nisip e din material organic,

reciful fiind locul de baștină

al acestor animale micro și macroscopice.

Când mor, carapacele, dinții, oasele lor

se macină și se transformă în nisip,

corali etc.

Aici, de exemplu, e o poză a nisipului din Maui.

Acesta din Lahaina.

Când ne plimbăm pe plajă, de fapt

pășim pe milioane de ani
de istorie biologică și geologică.

Nu realizăm, dar acolo e cuprinsă

toată ecologia acelui loc.

Aici, de exemplu, vedem spicula unui spongier,

două bucăți de coral,

spinul unui arici de mare.
Uimitoare lucruri.

Când am văzut asta prima dată,

mi-am zis că-i o mică comoară.

Nu-mi venea să cred și am început disecția

micilor particule și fotografierea lor.

În general, nisipul arată așa.

Sunt cristale de cuarț și de feldspat.

Cele mai multe nisipuri continentale

sunt constituite din cristale de cuarț și feldspat
provenite prin eroziunea granitului.

Se formează munții și apoi sunt erodați

de apă, ploi, gheață etc.,

devenind grăunțe de nisip.

Există și nisipuri care sunt mult mai colorate.

Aici e nisip de lângă Marile Lacuri.

Se vede că e plin de minerale:

granat roz și epidot verde,
tot felul de minunății,

și dacă examinăm nisipuri de diferite proveniențe,

ele diferă de la plajă la plajă.
Fiecare loc are un nisip unic.

Acesta e de pe Big Sur,
pare format din mici bijuterii.

În Africa, unde se exploatează
pietrele prețioase,

dacă examinezi nisipul râurilor
ce se varsă în ocean,

e exact ca și cum te-ai uita

la bijuterii minuscule, prin microscop.

Fiecare grăunte de nisip e unic.
Fiecare plajă e diferită.

Fiecare grăunte de nisip e diferit.
Nu există pe lume

două fire de nisip le fel.

Fiecare grăunte de nisip provine de undeva
și merge undeva.

Sunt ca niște cadre instant.

Nisip există nu doar pe Pământ,

e omniprezent în Univers. De fapt, spațiul cosmic

e plin de nisip care se agregă

pentru a forma Luna și planetele.

Se pot vedea în micrometeoriți.

Aici sunt niște micrometeoriți primiți de la armată.

Au fost găsiți în fântânile de la Polul Sud.

Arată extraordinar, sunt particulele minuscule

din care e formată lumea în care trăim,

planetele și Luna.

NASA a dorit să pozez nisipul de pe Lună

și mi-a trimis mostre de nisip
de la toate misiunile Apollo

de acum 40 de ani.

Cu ajutorul microscopului tridimensional,
am început să pozez.

Iată prima poză făcută. Uluitoare.

Mi-am zis că parcă ar fi suprafața Lunii, interesant!

Am un microscop special.

În mod normal, câmpul vizual
al unui microscop e foarte mic.

Trebuie refocusat în timp ce se fac poze.

Am și un program

care asamblează toate aceste poze

într-una singură și vedeți cum iese.

Fac asta în 3D. Acolo, puteți vedea,

e o vedere de ochi-stâng. Aici, de drept.

Ca și cum te-ai uita doar cu ochiul stâng sau drept.

Aici e ceva interesant. Pare diferit

de tot nisipul de pe Pământ pe care l-am văzut.

Și, credeți-mă, am văzut mult nisip de pe Pământ.
(Râsete)

Priviți gaura din mijloc. A fost produsă

de un micrometeorit ce a lovit Luna.

Luna nu are atmosferă, micrometeoriții
o lovesc continuu

și, în prezent, întreaga ei suprafață

e acoperită de pulbere, căci de patru miliarde de ani

a fost bombardată cu micrometeoriți,

iar când aceștia se lovesc

cu viteze de 30-90 mii km/oră,
la contact se vaporizează.

Puteți vede aici,

s-a vaporizat și acel material ține împreună

acel mic buchet de grăunțe.

Tot ăsta e un grăunte de nisip foarte mic.

Se numește un inel aglutinat.

Multe din firele de nisip selenar arată așa,

ceea ce nu veți găsi niciodată pe Pământ.

Mare parte a nisipului, selenar mai ales.

Dacă vă uitați la Lună,

vedeți zone mai închise și zone mai deschise.

Zonele închise sunt scurgeri de lavă.

Lavă bazaltică, și așa arată acest nisip,

asemănător cu cel din Haleakala.

Alte tipuri de nisip, la impactul
cu acești micrometeoriți,

se vaporizează formând aceste „fântâni” microscopice

care țâșnesc spre... era să zic „aer”.

Dar acolo nu există aer.

Țâșnesc în sus, formând pe loc
aceste perle de gheață microscopice.

Se întăresc și, cu timpul,

cad înapoi pe suprafața Lunii.

Aceste bobițe de gheață colorate.

Sunt microscopice,

se văd doar la microscop.

Aici e un grăunte de nisip selenar

și se vede că structura cristalină

s-a păstrat.

Are o vârstă de circa

3,5 la 4 miliarde de ani

și nu s-a erodat cum se erodează pe pământ

din cauza apei, prăbușirilor, a aerului etc.

Tot ce se vede e o mică eroziune solară,

datorată furtunilor solare,

eroziune făcută de radiația solară.

Am încercat azi să vă arăt

că lucruri banale
cum ar fi un fir de nisip

pot fi extraordinare dacă le examinăm cu atenție

și din perspective noi, diferite.

Cred că acest lucru a fost cel mai bine exprimat
de William Blake:

„Să vezi întreaga lume într-un bob

Și raiul într-o floare,

Și infinitu-ntreg în strop,

Eternul într-o oră.”

Mulțumesc. (Aplauze)