Gary Greenberg: Nádherné nano detaily našeho světa

Chtěl bych vám povědět něco málo o pozorování světa pod naprosto unikátním úhlem pohledu. Tímto světem, o kterém vám budu povídat, je mikro svět. Po mnoha, mnoha letech zkušeností jsem zjistil, že za naší realitou existuje kouzelný svět. A ten můžeme vidět pod mikroskopem. Něco z toho vám dnes ukážu.

Na začátek se podíváme na něco ne až tak malého, na něco, co můžeme vidět pouhým okem, a to je včela. Takže když se podíváte na tuto včelu, je asi takhle velká, má přibližně centimetr. Ale abychom opravdu viděli detaily této včely a mohli si opravdu uvědomit, jak vypadá, musíme se podívat trochu blíž. Toto je oko včely pod mikroskopem a najednou můžeme vidět, že včely mají tisíce jednotlivých očí, která se nazývají ommatidia, a ve skutečnosti mají na očích smyslové chloupky, aby věděly, kdy jsou velmi blízko něčeho, protože nevidí prostorově..

Pokračujme něčím menším. Tady je lidský vlas. Lidský vlas je asi to nejmenší, co může oko spatřit. Má přibližně desetinu milimetru.

Když se podíváme na něco ještě menšího, přibližně desetkrát menší je buňka. Takže 10 lidských buněk se vejde do průměru lidského vlasu.

Když se podíváme na buňky, takto jsem se vlastně dostal k biologii a vědě, díváním se na živé buňky mikroskopem. Když jsem poprvé viděl živé buňky mikroskopem, byl jsem naprosto okouzlen a ohromen tím, jak vypadají. Podíváte-li se na buňku jako je tato z imunitního systému, buňky se pohybují všude kolem. Tato buňka hledá cizí objekty, bakterie, věci, které umí objevit. Dívá se okolo a když najde něco, co rozpozná jako cizí, tak to vlastně pohltí a sežere. Takže když se podíváte, ta buňka objevila tamtu malou bakterii a pohlcuje a žere ji. Když vezmeme nějaké srdeční buňky zvířete a dáme je do misky, budou tam prostě jen sedět a tlouct. To je jejich práce. Každá buňka má nějaké životní poslání a posláním těchto buněk je pohybovat krví v našem těle. Tyto další buňky jsou buňky nervové a právě teď, když pozorujeme a chápeme to, na co se díváme, náš mozek a naše nervové buňky tohle dělají právě teď. Nejsou prostě statické. Pohybují se okolo a vytvářejí nová spojení a to je to, co se děje, když se učíme.

Když pokračujeme dál na této stupnici, toto je mikron, neboli mikrometr, a jdeme dál až sem dolů, kde je nanometr a angstrom. Jeden angstrom je roven velikosti průměru atomu vodíku. Tak moc malý opravdu je. A dnešní mikroskopy jsou schopné vidět jednotlivé atomy. Takže tohle jsou obrázky jednotlivých atomů. Každý hrbol je jeden atom. Toto je prstenec atomů kobaltu.

Takže tenhle celý svět - ten nano svět, tato oblast zde se nazývá nano svět, a tento nano svět, v celém tomto mikro světě, který vidíme, je tento nano svět zabalený. a ten je zase obsažen ve světě molekul a atomů.

Ale já chci mluvit o tom větším světě, o tom mikro světě.

Pokud byste byli malým broučkem, který žije v nějaké květině, jak by ta květina vypadala, kdyby byla takhle velká? Nezdála by se taková, jakou ji vidíme my, když se na ni podíváme. Takže když se podíváte na tuhle kytku jako malý brouk, který je na jejím povrchu, takhle by ten terén vypadal. Okvětní list té květiny vypadá takto, takže ten mravenec leze přes tyhle objekty, a když se podíváte trochu blíž na tuto bliznu a tyčinku, toto je její čnělka, tak si všimnete, že ona má tyto malé útvary, které vypadají jako by byly z rosolu, kterým říkáme ostruhy. Toto jsou nektarové ostruhy. Takže pro toho mravence, který si tu leze, je to jako země Willyho Wonky. Pro ně je to jako malý Disneyland. Je to pro ně jiné, než jak to vidíme my. Tohle jsou malé kousky zrnka pylu, tady a tam, a tady -- to, co vám připadá jako jedna žlutá kulička pylu, je, když se podíváte mikroskopem, ve skutečnosti složené z tisíců malých zrníček pylu. Takže když kupříkladu vidíte létat včely okolo těchto rostlinek, jak sbírají pyl, ta pylová zrnka, která sbírají, si napěchují na svoje nohy a pak s nimi letí do úlu, a z toho je vyrobená medová plástev -- ten vosk v úlu. A také sbírají nektar, ze kterého je med, který jíme.

Toto je detailní záběr, ne, tohle je vlastně normální záběr vodního hyacintu a pokud byste měli opravdu, opravdu dobrý zrak, tak byste ho viděli asi takhle. Tady je tyčinka a tady pestík. Ale podívejme se, jak ta tyčinka a pestík vypadají pod mikroskopem. Tohle je ta tyčinka. Jsou na ní tisíce malých zrnek pylu a tady je pestík, a tyhle malé útvary se nazývají trichomy. Ty dávají té květině její vůni a rostliny spolu dokonce navzájem komunikují pomocí svých vůní.

Chci vám povědět o něčem opravdu obyčejném, a tím je písek. O písek jsem se začal zajímat před přibližně 10 lety, když jsem poprvé viděl písek z Maui, a tohle je vlastně trocha písku z Maui. Písek má asi desetinu milimetru, každé zrnko písku má přibližně desetinu milimetru. Když se ale podíváte blíž, podívejte, co tam je. Je to naprosto úžasné. Jsou tu miniaturní mušle, věci jako korály, úlomky jiných mušlí, olivín, také kousky sopky. Tady je malý kousek sopky. Také jsou tu vláknonošci. V písku existuje úžasné množství neuvěřitelných věci. A důvodem toho je, že na místě jako je tento ostrov, je velká část písku tvořena biologickým materiálem, protože útesy poskytují místo, kde všichni tito mikroskopičtí nebo makroskopičtí živočichové žijí, a když zemřou, tak se jejich schránky, jejich zuby a jejich kosti rozlámou a stanou se z nich zrnka písku, věci jako korály a podobně. Tady je kupříkladu obrázek písku z Maui. Tohle je z Lahaina. Když jdeme po pláži, tak vlastně chodíme po miliónech let biologické a geologické historie. Neuvědomujeme si to, ale vlastně je to záznam celé této ekologie. Takže tady například vidíme jehlici houbovce, dva kousky korálu, tamto je páteř ježovky. Opravdu hodně fascinujících věcí.

Když jsem se na tohle poprvé podíval, pomyslel jsem si, panebože, tohle je úplně jako malý poklad. Nemohl jsem tomu uvěřit a vypreparovával jsem ty malé kousky a dělal jejich fotografie. Tady vidíte, jak vypadá většina písku našeho světa. Jsou to krystaly křemene a živce. Většina pevninského písku na světě je složena z krystalků křemene a živce. Vzniká erozí žulové skály. Hory jsou obrušovány erozí a materiál odnáší voda, déšť, led a tak dále a stávají se z něj zrnka písku. Tady je další písek, který je vážně mnohem barevnější. Je to písek z okolí Velkých jezer a můžeme pozorovat, že je plný minerálů, jako je růžový granát a zelený epidot a různé další úžasné věci, a když se podíváte na písek z různých míst, tak na každé pláži, na každém místě, kde se podíváte, bude ten písek jiný. Tady je písek z Big Sur, vypadá jako malé drahokamy. V Africe jsou místa, kde se těží drahokamy. Na místech, kde řeky vnáší písek do oceánu, je to jako byste se skutečně dívali na malé drahokamy pod mikroskopem. Každé zrnko písku je jedinečné. Každá pláž je jiná. Každé zrnko je jiné. Na celém světě nejsou žádná dvě zrnka písku stejná. Každé zrnko písku odněkud přichází a někam cestuje. Je to jako momentka v čase.

A písek není jenom na Zemi, písek je všudypřítomný v celém vesmíru. Dokonce i meziplanetární prostor je plný písku a ten písek se spojil, a tak vznikly naše planety a Měsíc. Můžeme ho vidět v mikrometeoritech. Tohle je pár mikrometeoritů, které mi dala armáda, oni je získávají ze studen na Jižním pólu. Vypadají docela úžasně. Toto jsou ty malé částice, které vytváří svět, ve kterém žijeme -- planety a Měsíc.

A NASA chtěla, abych udělal snímky písku z Měsíce, takže mi poslali písek ze všech různých přistání misí Apollo, které se odehrály před 40 lety. Tak jsem začal fotit svými 3D mikroskopy. Toto je můj první vyfocený snímek. Bylo to svým způsobem ohromující. Říkal jsem si, že to trochu vypadá jako Měsíc, což je docela zajímavé. Mé mikroskopy fungují tak, že normálně v mikroskopu vidíte najednou velmi málo, takže musíte ten mikroskop přeostřovat, a stále fotit a pak mám takový počítačový program, který všechny ty snímky dá dohromady a spojí je v jeden obrázek, abyste viděli, jak to skutečně vypadá, a to dělám ve 3D. Takže tohle, co vidíte, je z pohledu levého oka. Tohle je z pohledu pravého oka. Levé oko, pravé oko.

Tady je něco zajímavého. Vypadá to velmi odlišně, než jakýkoli písek na Zemi, co jsem kdy viděl, a to jsem už viděl opravdu hodně písku na Zemi, to mi věřte. (Smích) Podívejte na tu díru uprostřed. Tu díru způsobil mikrometeorit, který narazil do Měsíce. Měsíc nemá atmosféru, takže mikrometeority přicházejí neustále, a celý povrch Měsíce je teď pokryt prachem, protože byl 4 miliardy let bombardován mikrometeority, a když takový mikrometeorit přiletí rychlostí 30 000 - 95 000 kilometrů za hodinu, tak se okamžitě po kontaktu vypaří. A tady můžete vidět, že to -- že se to více méně vypařilo, a ten materiál drží tuhle malou skupinu zrnek písku pohromadě. Tohle je jedno malé zrnko písku, celá tato věc. A to se jmenuje kruhové shluknutí. Hodně zrnek písku na Měsíci vypadá takhle a to na Zemi nikdy nenajdete. Většina písku na Měsíci, hlavně -- určitě víte, že když se podíváte na Měsíc, tak na něm jsou tmavé oblasti a světlé oblasti. Ty tmavé jsou proudy lávy. Jsou to čedičové proudy lávy, a takhle vypadá tento písek, velmi podobný písku, který můžeme vidět v Haleakala. Další písek - když přiletí ty mikrometeority a vypaří se, tak vytvoří takové fontány, mikroskopické fontány, které stoupají -- chtěl jsem říct "do vzduchu", ale tam žádný vzduch není -- stoupají nahoru a vytvoří tyto mikroskopické skleněné korálky, které ztvrdnou, a ve chvíli, kdy dopadnou zpátky dolů na povrch Měsíce, mají tyhle nádherné barevné zesklovatělé kuličky. A ty jsou ve skutečnosti mikroskopické, takže potřebujete mikroskop, abyste je viděli.

Tohle je zrnko písku z Měsíce, a můžeme pozorovat, že celá krystalová struktura tam stále je. Tohle zrnko písku je pravděpodobně zhruba tří a půl až čtyř miliardy let staré a nikdy nebylo přemístěno erozí tak, jako se to děje s pískem na Zemi, kde je přenášen vodou, gravitací, větrem a tak dále. Jediné, co můžeme vidět, je malé narušení tady dole, to je od Slunce, které má solární bouře, a to je tedy eroze solární radiací.

Takže to, co jsem se vám tu dnes snažil říct je, že i tak obyčejné věci, jako je zrnko písku, mohou být vskutku pozoruhodné, když se podíváte zblízka, a když se podíváte z jiného a nového úhlu pohledu. Myslím si, že to nejlépe podal William Blake, když řekl: "V písečném zrnku vidět svět a nebe v luční květině, Do dlaně vzít nekonečno a věčnost prožít v hodině." Děkuji vám. (Potlesk)