Trăim pe un singur nivel de existentă, dar, mai sunt si altele.
Aceste dimensiuni ascunse ale realitătii sunt peste tot,
departe, de-a lungul anilor de lumină,
sub picioarele noastre,
si chiar în tine si în mine.
Noi suntem făcuti din atomi.
Există mai multi atomi în ochii tăi,
decât există stele în toate galaxiile din universul cunoscut.
La fel, este valabil pentru orice obiect solid mai mare decât vârful degetului mic.
Eu sunt o colectie de trei miliarde, miliarde, miliarde
de atomi complicat aranjati numiti: Neil deGrasse Tyson.
Tu esti o colectie similară cu un nume diferit.
Nu ne gândim la noi însine de obicei în acest mod,
pentru că nivelul de realitate este dincolo de domeniul simturilor noastre.
Dar nu vom lăsa asta să ne oprească,
putem merge mai adânc în minunătie.
Traducerea, au fost făcute integral de:
Marius Andries, mail: "mariusandries25@gmail.com".
Vizionare plăcută !
Atomii lasă materia să facă lucruri amuzante.
Pentru a întelege apa, trebuie să stiti din ce atomi este alcătuită.
Fiecare moleculă de apă este compusă
din doi atomi mici de hidrogen
atasati unui atom de oxigen mai mare.
De aceea o numim H20.
În cazul în care nu este prea cald sau prea rece,
moleculele pot aluneca si rostogoli una pe lângă cealaltă.
Există încă unele grosimi între moleculele,
dar nu suficiente pentru a le bloca într-un solid rigid.
Asta face ca ceva să fie un lichid.
Soarele încălzeste apa,
si încă cu multă energie,
iar moleculele se miscă mai repede.
Aceasta este: temperatura.
Moleculele se miscă destul de repede
pentru a rupe legăturile slabe pe care le detin cu vecinii lor.
Aceasta este: evaporarea.
Aerul pe care îl respirăm este alcătuit din
molecule de azot si oxigen
cu o împrăstiere de vapori de apă si dioxid de carbon.
Iată că vine !
Aceasta este: condensarea.
O picătură de rouă este triumful momentan
al condensării asupra evaporării.
Si, în timp ce aceasta durează, este un mic cosmos, cu propriile sale lumi,
creaturi, dramă.
Pentru a explora tărâmurile îndepărtate
din această picătură de rouă,
vom avea nevoie de o navă,
una cu motoare identice: stiintă si imaginatie.
Asta-i o singură celulă parameciu,
una dintr-o multitudine de vânători-luptători calificati
care străbat picătura de rouă.
Dar ei, de asemenea sunt vânati.
Dileptus, dusmanul de moarte al parameciului.
Parameciul putea avea noroc si să înscrie o lovitură directă.
Chiar dacă nu o face,
reculul de la baraj îl va pune la oarecare distantă
între Parameciu si atacatorul acestuia.
Ce pot să spun ? Asta e viata în picătura de rouă.
Tipul ăla mic este un tardigrad,
un animal mai mic decât capul unui ac.
Nu-i subestima !
Tardigradele au trăit pe această planetă
mult mai mult decât am trăit noi, circa 500 de milioane de ani.
Pentru fiecare dintre noi,
există cel putin câte un miliard de tardigrade.
Ele pot trăi oriunde pe Pământ:
în vârfurile reci ale celor mai înalti munti,
în "cazanele" de vulcani în eruptie,
si în oceanele adânci ce ies în partea de jos a mării.
Tardigradele sunt atât de dure,
ele pot supravietui goale
în vidul din spatiu.
Au supravietuit celor cinci
din cele mai recente extinctii în masă pe această planetă.
Un vizitator din altă lume, ar putea fi iertat
pentru că s-ar gândi ca Pământul ar fi planeta tardigradelor.
Dacă vrem ca vreodată să ajungem în partea de jos a acestei picături de rouă,
mai bine să ne miscăm.
Fiecare frunză alcătuită din grupuri mici de muschi
are sute de mii de de guri microscopice numite: stomate.
Plantele respiră prin ele,
inspirând dioxid de carbon
si expirând oxigenul de care avem nevoie pentru a trăi.
Plantele pot supravietui fără noi.
Dar noi si toate celelalte animale,
am fi prăjiti fără ele.
Plantele se hrănesc cu lumina Soarelui.
Noi animalele, nu putem face asta.
Pentru a vedea modul în care o fac,
trebuie să mergem mai adânc,
micsorându-ne de o mie de ori
pentru a intra în casa lor de comori,
locul în care se păstrează lucruri bune:
clorofila.
Asta e molecula
care transformă lumina Soarelui, în energie.
Fiecare dintre aceste dreptunghiuri este o celulă de plantă.
Si acele vehicule mici verzi
sunt fabricile sale de energie.
Dacă am putea fura secretele lor de functionare,
s-ar declansa o nouă revolutie industrială.
Dar pentru a le spiona,
vom avea nevoie să mergem mai adânc încă.
Ce lume străină are nava imaginatiei
care ne-a purtat în acest moment ?!?
Este universul.
Continutul unei picături de rouă.
Suntem într-o misiune de spionaj industrial.
Dacă putem pătrunde secretele de functionare
a procesului de fabricatie din acel cloroplast,
să spunem doar că tot viitorul nostru atârnă în balantă.
Acest cloroplast foloseste lumina Soarelui
pentru a desface moleculele de apă în atomi de hidrogen si oxigen.
Acesta combină hidrogenul cu dioxid de carbon
pentru a face zahăr,
si eliberează oxigen ca un produs rezidual.
Pentru a vedea cum se întâmplă, trebuie să mergem mai adânc,
să ne facem si mai mici.
Vorbim de scara atomică.
Bingo.
Această linie de asamblare este inima complexului industrial molecular.
La nivel molecular, lucrurile se întâmplă prea repede pentru ca noi să le putem vedea.
Asa că va trebui să le încetinim aproximativ de un miliard de ori.
Aceste molecule mai mari sunt: dioxid de carbon.
Fiecare din ele este alcătuită dintr-un atom de carbon si doi atomi de oxigen.
Atunci când lumina Soarelui, loveste o moleculă verde de clorofilă, se pun în miscare o serie de reactii chimice,
rupând în bucăti moleculele de apă
si eliberând electroni energetici.
Si asta e doar schimbul de zi,
când lumina Soarelui alimentează fluxul de intrare a energiei.
Există un al doilea schimb care lucrează zi si noapte,
utilizând energia solară stocată în rezervă.
Energia electronilor liberi este pusă la muncă,
combinând dioxidul de carbon cu hidrogenul din apă.
Produsul final este zahărul, care stochează energia solară.
Cloroplastul este de trei miliarde de ani
un colector de energie solară.
Acest tip de baterie solară submicroscopică
este ceea ce conduc: toate pădurile si câmpurile
si planctonul mărilor,
si animalele,
inclusiv pe noi.
Biosfera alimentată cu energie solară
colectează si prelucrează de sase ori mai multă putere
decât întreaga noastră civilizatie.
Noi întelegem la nivel chimic
cum se face fotosinteza.
Putem recrea procesul într-un laborator.
Dar noi nu suntem la fel de buni la asta asa cum sunt plantele.
Si nu e de mirare,
având în vedere că natura a fost în acest timp de miliarde de ani,
si noi tocmai am început.
Dar dacă ne-am putea da seama
de secretele comerciale ale fotosintezei,
fiecare din orice altă sursă de energie
de care depindem de azi,
cărbune, petrol, gaze naturale, ar fi învechite.
Fotosinteza este puterea verde fundamentală.
Aceasta nu poluează aerul
si este, de fapt carbon neutru.
Fotosinteza artificială pe o scală suficient de mare
ar putea reduce efectul de seră
care conduce schimbările climatice într-o directie periculoasă.
Uh-oh, locul se evaporă.
E timpul să iesim de aici.
Cât de trecătoare este viata de o picătură de rouă.
Se condensează din aerul fin în răcoarea noptii,
pentru ca numai să dispară în căldura zilei.
Dar si locuitorii ei, tardigradele ?
Ele vor fi bine.
Ele pot trăi fără apă multi ani.
Este greu de imaginat,
dar plantele au acoperit suprafata Pământului
pentru sute de milioane de ani
înainte de a pune mai departe o primă floare.
Asta a fost acum aproximativ o sută de milioane de ani,
cu putin timp înainte ca dinozaurii să fi fost distrusi.
Lumea noastră ar fi arătat cam monoton,
dominată de nuante de verde si maro.
Da, erau copaci uriasi si ferigi si alte plante,
dar nu si purpuriul unui iris
sau Crimson de un rosu,... rosu trandafiriu.
Orhideele au fost printre primele specii de flori
ce au apărut pe Pământ, si ele s-au diversificat.
Darwin a fost deosebit de fascinat
de orhideea-cometă de Madagascar,
o floare a cărei polen este ascuns în partea de jos, de un pinten subtire foarte lung.
Nu poate fi nicio încercare mai puternică a unei idei
decât puterea de predictie.
Pe baza teoriei evolutiei
prin selectie naturală,
Darwin a speculat că undeva
pe insula Madagascar, trebuie să trăiască insecte zburătoare
cu limbi extrem de lungi,
suficient de lungi pentru a ajunge la polen.
Nimeni nu a văzut vreodată o astfel de bestie acolo,
dar Darwin a insistat
că un animal ce se potriveste acestei descrieri trebuie să existe.
Putini oameni l-au crezut în acel timp.
Nu a fost mult până când aproape după 50 de ani
Darwin s-a dovedit a avea dreptate.
În 1903, o uriasă molie, numită: sfinxul Morgan
a fost descoperită în Madagascar.
Atrasă de parfumul orhideei-cometă,
molia soarbe polen cu limba lungă,
exact asa cum s-ar fi asteptat Darwin.
Este chiar mai uimitor că sfinxul Morgan a fost descoperit
atunci când se considera că mai mult de 90% din pădurea Madagascarului a fost distrusă.
După câtiva ani de la faimoasa predictie a lui Darwin,
această specie de molie, ar fi putut deveni cu usurintă pe cale de disparitie
ca toate celelalte,
fiecare dintre ele fiind o expresie unică a poeziei vietii sale,
scrisă în atomii de milenii de evolutie.
Ah, parfumul de liliac.
Este unul din acele mirosuri care declansează o întreagă constelatie de asocieri,
toate acele amintiri din timpul din urmă.
Dar cum se întâmplă asta ?
Cum poate un miros să facă un film sa înceapă să fie difuzat în capul tău ?
Nu e ceva ce putem vedea.
Ar putea fi un val de energie, cum ar fi lumina ?
Sau este un fel de particulă microscopică ?
Este de fapt o moleculă.
Fiecare miros pe care îl putem simti, fie că vine de la pâine prăjită arsă,
benzină, sau un câmp de liliac,
este un nor de molecule.
Aceste molecule au anumite forme.
Când le inhalez,
ele stimulează un anumit set de celule-receptori în nasul meu.
Un semnal electric călătoreste apoi la creierul meu,
care identifică mirosul ca de liliac.
Alte arome sunt purtate de molecule diferite
cu diferite forme.
Dar când miros o floare sau fumul de la un foc de tabără
sau grăsimea de la o treaptă de viteze de-al unui motor,
de multe ori sunt inundat de amintiri.
De ce acest lucru simplu, cum ar fi mirosul unei flori
poate declansa amintiri puternice ?
Ea are de-a face cu modul în care creierele noastre au evoluat.
Simtul nostru al mirosului, se trezeste
atunci când nervul olfactiv din creierul nostru este stimulat.
Acel nerv este situat foarte aproape de amigdală,
o structură care este parte integrantă a experientei noastre de emotie.
Este, de asemenea, foarte apropiată de hippocampus,
care ne ajută să formăm amintiri.
Reteaua de neuroni care transportă semnalul de parfum
de la nasul meu la creierul meu, a fost bine pusă la punct
în peste a sute de milioane de ani de evolutie.
Este un mecanism de supravietuire care ne poate alerta
să ne ghidăm către pericol sau către sigurantă.
Dacă vă puteti detecta prădătorul
înainte ca el să fie suficient de aproape pentru a lovi,
sau focul înainte de a vă prinde în capcanele din pădure,
aveti o sansă mult mai bună de a supravietui
si o treceti astfel în genele dumneavoastră pentru generatia următoare.
Acel minunat miros de pe acest câmp cu flori
declansează o combinatie unică de semnale nervoase.
Doar combinatia exactă poate sparge siguranta,
unde memoria parfumului de liliac este stocată în interiorul creierului meu.
Mă întreb pentru cine sunt florile ?
Poate vom afla mai târziu.
Dar, mai întâi, aici există un alt cosmos ascuns ce ne asteaptă.
Plantele respiră usor,
inhalează molecule de dioxid de carbon
si expiră molecule de oxigen.
Si eu fac exact opusul.
Spre deosebire de fulgii de zăpadă si amprentele digitale,
atomii sau moleculele de acelasi fel
sunt absolut identice unele cu celelalte.
Cu fiecare respiratie pe care o luăm,
inspirăm atât de multe molecule, cât numărul de stele
din toate galaxiile din universul vizibil.
Si cu fiecare expiratie care circulă prin aer
si se amestecă treptat de-a lungul continentelor,
aceasta devine disponibilă pentru altii ca să respire.
Respiră cu mine.
Noi toti, tocmai am inhalat 100 de milioane de molecule
ce au trecut odată prin plămânii fiecăruia
care a trăit vreodată înaintea noastră.
Gânditi-vă la aceasta... Acest tip de reîncarnare atomică
este o altă legătură către strămosii nostri îndepărtati,
incluzând pe cei care au fost primii ce ne-au lansat în explorările noastre
din universurile nevăzute.
Aceste universuri sunt la fel de reale ca tine sau ca mine,
si ele ne înconjoară.
A fost un moment când ne-am trezit
la un nou mod de a gândi si de a vedea.
S-a întâmplat în urma cu 2.500 de ani
pe insulele grecesti, care se află
între imperiile din est si vest.
Acolo, comercianti, turisti si marinari amestecati în mod liber,
schimbau povesti ale marilor regi si zei.
În orase Ioniene si orase ca Milet, în ceea ce este acum Turcia,
elementele cele mai fundamentale
despre modul în care trăim acum, au apărut pentru prima dată.
Aici, pentru prima dată, reconstituirile aspectelor vietii
create si executate de profesionisti
cu asteptarea de a atinge ceva profund
în inimile auditoriului,
sau doar ca să-i facă pe ei să râdă...
Primele piese, drame si comedii, au fost prezentate.
Aici, de asemenea, s-a născut o nouă idee radicală:
Guvernarea de către oameni.
Prima bănuială, imperfectă ca si acum, a democratiei,
si de notiunea că locuitorii obisnuiti
pot avea anumite drepturi,
ajunse până la noi din acest timp si loc.
Dar în viziunea mea, cea mai revolutionară inovatie dintre toate
ce a ajuns la noi din această lume antică, a fost ideea
că evenimentele naturale nu erau nici pedeapsă si nici răsplată
din partea zeilor capriciosi.
Fenomenele naturale pot fi explicate
fără a invoca supranaturalul.
Prima persoană care a exprimat acest gând
a fost un om numit: Thales.
Când tuna sau se cutremura pământul,
nu era pentru că ceva ce ai făcut, să fie nemultumitor
dificililor zei.
Nu, a fost rezultatul unor procese naturale,
că noi am fost capabili sa întelegem.
Desi niciuna dintre cărtile pe care a zis că le-a scris nu mai există,
Thales a aprins o flacără care arde si în ziua de azi.
Însăsi ideea de cosmos si haos,
a universului guvernat de ordinea legilor naturale
de care ne putem da seama.
Aceasta este epica aventură ce a început în mintea lui Thales.
Doar la un secol după moartea lui Thales,
un alt geniu avea să vină.
Si el, mai mult decât oricine altcineva,
a fost primul care a descoperit existenta
a universurilor ascunse ce ne înconjoară.
Democritus din Abdera a fost un adevărat om de stiintă,
un om cu o pasională dorintă de a cunoaste cosmosul
si să se distreze.
Acest om a zis odată, "o viată fără petreceri
ar fi ca un drum fără sfârsit."
Vrei să spui, că asta e ?
Asta e tot ce există ?
Doar o grămadă de atomi într-un vid ?
Da.
(Râde)
Ei bine, gândeste-te.
Lumea pare să fie creată
din nenumărate particule indivizibile într-un vid.
În caz contrar, nimic nu se putea misca sau să crească, să fie divizat sau modificat.
Fără atomi
si spatiul gol pentru ei în care să se miste...
lumea ar fi solidă, statică si moartă.
Deci nu fiti tristi, prietenii mei.
Doar gânditi-vă la o infinitate de posibilităti
ce apar din diferitele aranjări ale acelor atomi.
Uitati-vă la atomii
din această cupă si din acest vin.
Ce au făcut ca râsul să fie posibil.
(Toti râd)
Degrasse Tyson: Fiind dispersate prin argila cupei
sunt niste minuscule granule-minerale,
de diferite tipuri de cristale,
fiecare cu arhitectura atomică proprie distinctivă.
Structurile minerale sunt rafinate,
dar au si un repertoriu limitat.
O granulă de cuart este o retea din aceeasi trei atomi
repetati, fără variatii, iarăsi si iarăsi.
Chiar si relativa retea minerală asa cum este topazul,
compusă cam din zece din atomi,
care pot doar să repete structura atomică identică
iarăsi si iarăsi.
Pentru a aborda problema într-o altă dimensiune
pentru a o elibera din închisoarea retelei dintr-o nesfârsită repetitie,
ai nevoie de un atom care să se poată lega în toate directiile
cu alti atomi chiar si cu cei ca el
precum si cu atomii de alte tipuri.
Iată atomul de carbon...
elementul esential al vietii pe Pământ.
De ce ?
Carbonul este special pentru că se poate lega
cu până la alti patru atomi în acelasi timp.
Se poate conecta cu multe tipuri diferite de atomi,
la fel de bine ca si cu alti atomi de carbon.
Se poate ondula în inele
si însirati împreună în lanturi,
construind molecule mult mai complexe decât orice alt cristal.
Niciun alt atom nu are această flexibilitate.
Chiar si atomii care au proprietăti chimice similare,
ca siliconul,
nu pot forma o varietate atât de uimitoare de molecule
construite pe carbon.
Moleculele care au la bază carbonul, le numim proteine,
moleculele vietii,
ce contin literalmente sute de mii de atomi.
Atomii de carbon sunt coloana vertebrală ale moleculelor
care fac orice vietate de pe Pământ,
incluzându-ne si pe noi.
Aceasta este diferenta între roci si vietuitoare.
Viata poate crea molecule enorme
de o impresionantă mărime si complexitate,
lăsând liberă materia să improvizeze,
să evolueze,
si chiar să iubească.
Degrasse Tyson: Stai linistit, tată !
El de fapt nu a atins-o niciodată.
În fiecare zi, viata în lumea noastră,
la scala atomilor,
obiectele nu se ating niciodată cu adevărat.
Fiecare atom are un nucleu mic în centrul său,
înconjurat de un nor electronic, de linii de fortă.
Asa cum atomii se apropie unul de altul,
norii electronici ai băiatului
o împing pe fată la o parte.
Mai mult de 99.9% din materia oricărui atom
este concentrată în nucleul său.
Nucleul este înconjurat de un nor electronic
care produce un câmp invizibil de forte,
si actionează ca un absorbant de socuri.
Configuratia norului electronic
determină natura unui element.
În această obisnuită cursă a lucrurilor aici pe Pământ,
nucleele nu se ating niciodată.
Noi avem senzatia de atingere,
dar sunt de fapt câmpurile noastre invizibile de forte
suprapunându-se si respingându-se una pe cealaltă.
Nucleul este foarte mic
în comparatie cu restul atomului.
Dacă un atom ar avea mărimea acestei catedrale,
atunci nucleul ar fi de mărimea acelui fir de praf.
Un atom este în mare parte spatiu gol.
Pentru a întelege natura materiei,
trebuie să mergem mai în profunzime,
într-un loc de 100.000 de ori mai mic decât un atom:
nucleul său.
Cel mai simplu si cel mai abundent atom
în cosmos este: hidrogenul.
Nucleul său contine un singur proton,
care face hidrogenul să fie elementul numărul unu.
Norii care îl înconjoară
sunt tărâmuri unde singurului electron al atomului
i se permite să călătorească.
Ce se întâmplă când ai un nucleu cu doi protoni ?
Protonii se resping unul pe celălalt.
Pentru a-i tine legati împreună în nucleu,
ai nevoie de alte particule numite: neutroni.
Treaba lor e să tină protonii
ca să nu iasă.
Ei coplesesc protonii
cu o puternică fortă nucleară de atractie.
Un nucleu cu doi protoni, este elementul numărul doi,
cunoscut de altfel ca: heliu.
Un nucleu cu sase protoni, este elementul numărul sase,
care este: carbonul,
cărămida fundamentală a vietii.
Nucleul unui atom de aur are 79 de protoni.
Ei atrag 79 de electroni în norii din jurul lor.
Modul în care interactionează lumina cu acesti electroni
face ca aurul să fie strălucitor.
Fiecare proton suplimentar în nucleu
are nevoie de suficienti neutroni care să-i lege împreună...
Până la un punct.
Aici este o limită superioară de număr de neutroni
pe care îi poti bagă într-un nucleu
înainte de a deveni instabili.
Stiu un loc
unde nucleele a unor diferiti atomi
de fapt se ating unul pe celălalt.
Soarele arată ca un obiect solid,
dar nu este.
E atât de fierbinte încât toti atomii săi
sunt totdeauna în stare gazoasă.
Legăturile pe care le fac atomii
pentru a face solidele si lichidele pe Pământ,
nu sunt suficient de puternice ca să reziste
căldurii din Soarele arzător.
Acele fluxuri arcuite de gaz incandescent
ce ajung spre Pământ
sunt ghidate de linii de forte magnetice
care sunt emanate de sub suprafata Soarelui.
De ce este Soarele atât de fierbinte ?
Pentru că uimitoarea sa gravitatie
stoarce toti atomii săi.
Energia gravitatiei este transformată
în energia de miscare a atomilor.
Aceasta este: căldura.
Cu cât înaintăm mai adânc în Soare,
cu atât mai tare vom fi striviti,
si cu atât mai mare va fi temperatura.
În inima Soarelui,
atomii se miscă atât de repede
încât atunci când ei se ciocnesc, ei fuzionează.
Nucleele lor se ating.
Soarele este un reactor de fuziune nucleară,
ce se mentine la un loc datorită gravitatiei sale.
Este balanta dintre atragerea spre interior a gravitatiei
si împingerea spre exterior a gazelor sale fierbinti.
Această balantă durează de milioane de ani,
dând stabilitatea ca să se facă posibilă
evolutia vietii pe Pământ.
În miezul Soarelui,
fuziunea hidrogenului în heliu
degajă energie nucleară sub forma fotonilor.
Aceste particule de lumină
îsi croiesc drum încetisor către suprafată,
unde sunt văzuti ca si lumina solară.
Heliul este cenusa cuptorului nuclear solar.
Soarele este o stea de mărime medie.
Nucleul său este căldut de numai zece milioane de grade...
suficient de fierbinte pentru ca hidrogenul să fuzioneze,
dar prea rece să poată fuziona heliul.
Sunt multe stele în galaxie
care sunt mult mai fierbinti,
pentru că ele sunt mult mai mari
si au mai multă gravitatie.
În asemenea stele, heliul fuzionează în elemente mai grele,
precum carbonul si oxigenul.
În vârsta lor înaintată,
ele difuzează usor aceste elemente în spatiu.
Alte stele, mult mai mari,
trăiesc putin si mor de tinere
în explozii de supernove cataclismice.
În galaxia noastră, asemenea stele crează o supernova
cam o dată pe secol.
Aceste explozii sunt de departe mai fierbinti decât miezul Soarelui...
suficient de fierbinti pentru a transforma elementele precum: fierul
în cele mai grele elemente
si le varsă mai apoi în spatiu.
Uriasul nor magelanic
este în vecinătatea galaxiei noastre Calea Lactee.
Este vizibil pe cerurile din emisfera sudică.
Când o supernova explodează,
luminozitatea sa rivalizează
cu întreaga sa galaxie.
Dar toată lumina sa este numai un procent
din energia eliberată în explozie.
Restul energiei sale este transportată de cele mai comune
si cele mai misterioase particule din cosmos.
Sunt trilioane de acest fel care trec prin tine chiar acum,
si depistarea uneia din ele
ne va duce în unul din cele mai ciudate locuri de pe Pământ.
Urmărirea neutrinului sălbatic, este cel mai rar sport.
Lungimile unuia trebuie să poată fi urmărite până mai jos unde nimic nu este mai uimitor de scurt.
Bun venit în Super Kamiokande,
camera subterană japoneză pentru detectarea neutrinului.
Suntem la mai mult de jumătate de milă sub pământ.
Poate că te întrebi: "ei bine, care om întreg la minte
ar îngropa un observator astronomic atât de mult în pământ ?"
Cei care vânează cea mai nesesizată pradă din cosmos:
neutrinul.
Această gamă largă de detectoare de lumină
înconjoară de 50.000 de tone de apă distilată,
este o capcană destinată să prindă numai neutrinii.
Alte particule, precum razele cosmice...
cea mai mare parte fiind protoni si electroni ce cad din spatiu...
nu pot trece prin toate pietrele de deasupra noastră.
Dar materia nu posedă niciun obstacol unui neutrin.
Un neutrin poate trece printr-o 100 de ani-lumină de otel
fără ca să fie încetinit.
Neutrinii interactionează greu cu materia până la urmă.
De aceea ai nevoie de cât mai multi dintre ei
ca să prinzi măcar unul din ei.
În acele rare ocazii când un neutrin
de fapt se ciocneste cu materia obisnuită,
se produce o fantasmă, în forma de inel, un flash de lumină.
Pândim în asteptare
pentru o particulă ce nu cântăreste mai nimic.
Chiar si minusculul electron
are mai mult de un milion de ori masa sa...
Acolo !
Când supernova în marele nor magelanic
a explodat în partea superioară în 1987,
asta e ceea ce ar fi trebuit să vedem aici.
Acum aminteste-ti, uriasul nor magelanic
este în emisfera noastră sudică,
deci neutrinii nu au venit prin
o jumătate de milă de rocă de deasupra noastră,
ei au trebuit să treacă prin mii de mile
de rocă si fierul de deasupră noastră pentru a ajunge la acest detector.
Dar cel mai uimitor lucru a fost că acei neutrini
au lovit Pământul cu trei ore înainte ca lumina supernovei să o fi făcut.
Dacă nimic nu poate călători mai rapid decât lumina,
Atunci cum e posibil ?
Aceasta este o stea ce se stinge.
Poate părea normală, dar în interiorul ei
ceva cataclismic se întâmplă.
Această stea albastră super uriasă
deja a început să explodeze înăuntru.
Precum sobolanii ce părăsesc o navă care se scufundă,
neutrinii produsi în inima stelei ce explodează,
ies în exterior cu aproape viteza luminii,
prin materia de la suprafată
în doar câteva secunde.
Dar unda de soc a gazului exploziv
se târăste din centrul stelei
la 1/10.000 din viteza luminii
până când într-un final ajunge
la suprafata stelei,
devenind o supernova 1987A.
A fost nevoie de ore întregi pentru ca explozia
să ajungă la suprafata stelei si ca să explodeze în larg,
expunând nucleul super fierbinte.
Neutrinii au avut un avans insurmontabil.
De aceea flash-ul de lumină a ajuns pe Pământ
atât de târziu fată de ploaia de neutrini.
Înainte ca cineva vreodată să fi prins neutrinul sălbatic,
a existat în mintea fizicienilor teoretici.
La fel ca si Charles Darwin care a stiut
că acolo trebuie să existe o creatură cu o limbă lungă
care zbura undeva pe acolo în Madagascar,
un fizician din secolului 20 numit Wolfgang Pauli,
a fost disperat în căutarea unei particule
pentru a salva unul din pilonii din fizica modernă:
Legea Conservării Energiei.
De ce nu m-am ferit ?
Pentru că legile stiintei diferă în mod fundamental
de cele ale silintei umane.
Pentru ca o idee sa devină o lege stiintifică,
trebuie să fie solidă.
De aceea am fost dispus acum sa pariez această fată
pe legea conservării energiei.
Acum, dacă tu încerci asta acasă,
ai grijă să nu primesti o lovitură de bilă de tun.
Aceasta adaugă energie,
si bila cu sigurantă va face stricăciuni la întoarcere.
Tu doar trebuie să îi dai drumul, cam asa.
Prin ridicarea mingii,
tu îi dai energie gravitatională,
care are potentialul de a cădea si de a accelera.
Bila de tun se miscă mai rapid
când este în partea de jos al arcului său,
si în acel moment,
este convertită toată din energia sa gravitatională
în energie de miscare.
În timp ce se legăna, bila de tun este într-un schimb constant
între unul din aceste două tipuri de energie către cealaltă,
dar cantitatea de energie rămâne constantă.
Acesta este exemplul legii de conservare a energiei.
Odată ce bila de tun este eliberată,
nu poate niciodată acumula mai multă energie decât a avut la început în ea.
Nu era posibil să zboare si să-mi rupă nasul.
Contabilitatea de energie este totdeauna strict echilibrată.
Aici nu se poate trisa.
Deci în secolul 20,
când fizicienii au calculat pentru prima dată energia atomilor cu precizie,
ei s-au speriat când au descoperit
o aparentă abatere de la această lege.
Ei au observat în câtiva atomi radioactivi,
cum nucleele pot în mod spontan să emită un electron.
Aceste transformări ale atomului în diferite elemente.
Fizicienii au fost intrigati.
Energia de scăpare a electronului
plus aceea a noului element
se adaugă la mai putina energie din nucleul original.
Dar legile spun,
"nu trebuie să distrugi sau să creezi energie."
Deci unde se duce energia care lipseste ?
În 1930...
Wolfgang Pauli a prezis
că aici trebuie să fie o particulă nedescoperită,
una care preia energia lipsă.
La acea vreme, Pauli s-a plâns
că o asemenea particulă-fantomă ar putea dura atât de putin,
rapidă si evazivă
încât să sfideze pentru totdeauna orice detectare.
Dar aceasta a fost un rar esec al imaginatiei sale,
pentru că stiinta tot timpul caută
încă o cale de a merge cât mai adânc.
O generatie mai târziu,
neutrinul lui Pauli a fost detectat pentru prima dată
în radiatia unui reactor nuclear.
Si le-am găsit de atunci, dar, cu dificultate.
Există oameni de stiintă astăzi
care încearcă să găsească o cale să "plimbe" acesti neutrini
tot drumul înapoi, până la începuturile timpurilor.
Vom merge atât de departe la fel cum si ei au fost
pentru a ajunge înaintea zidului vesniciei.
Zidul vesniciei nu este nimic nou.
Înaintasii nostri vin înaintea sa,
aproape imediat pe cât si-au imaginat prima dată.
Cu un milion de zori de zi în urmă, în secolul 13 î.E.N.,
egiptenii au construit acest templu la Abu Simbel
în onoarea Faraonului Ramses al II-lea,
reprezentat aici în patru statui imense.
Domnind chiar deasupra acestui rege puternic,
este cap-de-soim Ra-Harakhti,
Zeul Soarelui.
Templul a fost conceput
în asa fel încât lumina Soarelui ce răsare
poate chiar să intre în sanctuar în doar două zile în fiecare an.
Pe măsură ce razele intră în templu,
ele fac ca statuile zeilor să lucească
cu lumina lor aurie
înainte de a intra în sanctuar.
Chiar si atunci, un singur zeu rămâne în umbră:
Ptah, stăpânul creatiei,
la fel ca la originea universului,
trebuie să fie întotdeauna ascuns.
Simte lumina solară pe fata ta.
Energia ce te încălzeste
a început călătoria cu aproape 10 milioane de ani în urmă
în inima Soarelui.
Spre deosebire de neutrini,
fotonii au nevoie să "muncească" mai mult pentru ca să iasă din miez, către suprafată.
De ce ?
Pentru că ei se ciocnesc de miliarde de ori pe secundă
cu atomii Soarelui, fiecare ciocnire
trimitându-i în diferite directii.
Dar de vreme ce au găsit într-un final suprafata,
ei sunt liberi
să dea buzna nonstop, cu viteza luminii,
în doar 8 minute si 20 de secunde
de la Soare până la tine.
Lumina de 10 milioane de ani pe fata ta.
Ce se întâmplă
când lumina părăseste inima Soarelui ?
Calendarul cosmic comprimă
întreaga istorie de 13,8 miliarde de ani a universului într-un singur an.
Fiecare lună reprezintă cam un miliard de ani.
Fiecare zi, aproape 40 de milioane de ani.
Universul este atât de bătrân, încât calendarul cosmic,
pentru ultimii 10 milioane de ani, ne-ar duce atât de departe precum...
ora 18:00 în ultima seară
a ultimei zile din an.
Dar ce să fie despre noi ?
Oamenii nu au evoluat încă.
Cu 10 milioane de ani în urmă,
înaintasii nostri au fost maimutele antropoide, ce se legănau prin copacii Africii.
Pentru noi, zece milioane de ani pare mult timp,
dar este doar o durată de după-amiază
în scala timpului a cosmosului.
Soarele a început să fuzioneze hidrogen
în urmă cu 4.500 de milioane de ani...
31 august în calendarul cosmic.
Galaxia noastră Calea Lactee
este de aproape 10.000 de milioane de ani.
Primele galaxii s-au format cu miliarde de ani mai devreme.
Ceva mă opreste ca să merg cât mai departe înapoi în timp.
Ce este asta ?
E natura luminii si a timpului.
Pentru că lumina călătoreste cu viteză finită,
să te uiti de-a lungul spatiului
este să te uiti înapoi în timp.
Pe cât de departe vedem,
pe atât de veche e lumina.
Aceasta, e atât de departe în trecut, în istoria cosmosului
pe măsură ce noi putem vedea lumina.
Este o poză a copilului univers, de când avea doar 380.000 de ani.
Astea sunt primele 15 minute din 1 ianuarie
a calendarului cosmic.
Dacă ne uităm cât de departe putem, în orice directie
folosind telescoape cu microunde,
asta e ceea ce vedem,
strălucirea rămasă de după Big Bang.
Imaginati-vă că toată materia si energia universului observabil,
a fost concentrată în ceva nu mai mare decât asta.
Aceasta e mărimea universului
când a fost de o miime de miliard dintr-o miime de miliardime
din o miime de miliardimea parte a primei secunde.
Toată materia si energia a miliarde de galaxii
se întinde de-a lungul a miliarde de ani lumină
care odată a fost închisă
în ceva de mărimea unei bile de marmură.
Iti poti imagina cât de bine împachetată
ar fi trebuit să fie bila de marmură ?
Mult prea densă pentru ca orice tip de lumină să o poată pătrunde,
dar niciun obstacol pentru cele ca neutrinii.
Big Bang-ul trebuie să fi produs un număr urias de neutrini,
ce au zburat fără obstacole
prin inimaginabile părti de materie.
Cel mai fin lucru ce face ca ei să fie aproape imposibil de detectat
este că neutrinii au permisiunea să navigheze prin perdeaua
care ascunde începuturile timpurilor.
Unde sunt ei acum ?
Ei sunt aici, ei sunt acolo,
oriunde în univers.
Neutrinii de la creatie sunt în tine.
Dintr-o bilă...
într-un cosmos.
Acesta este drumul pe care Thales si Democritus ne-a angajat
în urmă cu 2.500 de ani...
un drum cu o căutare fără de sfârsit,
o neîncetată, sistematică vânătoare de lumi noi
si o aprofundare în întelegerea naturii.
Care dintre voi va ridica acea tortă si ne va duce pe următoarea întindere a drumului ?
Traducerea, au fost făcute integral de:
Marius Andries, mail: "mariusandries25@gmail.com"
Adaptarea Bubuloimare