Gary Greenberg: Les magnifiques nano détails de notre monde.

Je voudrais vous parler d'une manière de regarder le monde d'un point de vue totalement unique. Ce point de vue est celui du monde microscopique. J'ai découvert, après l'avoir fait pendant de nombreuses années, qu'il existe un monde magique derrière la réalité. Un monde que l'on peut regarder directement à l'aide d'un microscope, je vais vous le montrer aujourd'hui.

Commençons par analyser quelque chose de pas trop petit, quelque chose qu'on peut voir à l'œil nu, comme une abeille. Quand on regarde cette abeille, elle fait environ cette taille : environ un centimètre. Cependant, pour vraiment voir les détails de l'abeille, pour vraiment l'apprécier, il faut regarder de plus près. Ici, on voit seulement l'œil de l'abeille vu avec un microscope, et maintenant, tout d'un coup, vous pouvez voir que l'abeille a des milliers d'yeux individuels qui s'appellent ommatidies, elle possède, en fait, des poils sensoriels dans ses yeux qui lui permettent de savoir quand elle est très près de quelque chose car elle ne voit pas en stéréo.

Encore plus petit, voici un poil humain. Un poil humain est plus ou moins la chose la plus petite que l'on peut voir à l'œil nu. Il mesure environ un dixième de millimètre.

Encore plus petit, environ dix fois plus petit que ça, une cellule. Vous pouvez, donc, mettre dix cellules humaines dans le diamètre d'un poil humain.

En observant les cellules, je suis devenu très impliqué dans la biologie et la science, en regardant des cellules vivantes à travers un microscope. Quand j'ai vu des cellules vivantes pour la première fois, j'étais complétement captivé et étonné. Si vous regardez les cellules comme celle-là qui vient du système immunitaire, elles sont, en fait, en train de bouger partout, Cette cellule est en train de rechercher des objets étrangers, des bactéries, tout ce qu'elle peut trouver. Elle cherche, et, quand elle trouve quelque chose et reconnaît que c'est un objet étranger elle va l'engloutir littéralement et le manger. Si vous regardez ici, elle trouve cette petite bactérie, elle l'engloutit et la mange. Si vous prenez les cellules cardiaques d'un animal et que vous les mettez dans une boite de Petri, elles vont rester ainsi et se mettre à battre. C'est leur travail. Chaque cellule a un but dans la vie. Pour ces cellules, le but est de transporter le sang dans notre corps. Ces cellules-ci sont des cellules nerveuses, et à l'instant même, pendant que nous regardons et comprenons ce que nous voyons, nos cerveaux et nos cellules nerveuses sont réellement en train de faire ça. Elles ne sont pas seulement statiques. Elles se déplacent en faisant de nouvelles connections, c'est ce qu'il se passe lorsque l'on apprend.

Lorsqu'on va plus loin que cette échelle, à l'échelle d'un micron, ou d'un micromètre, qu'on descend au nanomètre et à l'angström. Un angström est équivalent à la taille du diamètre d'un atome d'hydrogène. C'est aussi petit que ça. Les microscopes d'aujourd'hui peuvent réellement nous permettre de voir des atomes individuels. Voici quelques images d'atomes. Chaque bosse est un atome. Voilà un anneau d'atomes de cobalt.

Cet univers, le nano-monde, cet univers-là s'appelle le nano-monde, et le nano-monde -- tout le micro-monde que l'on voit, possède un nano-monde à l'intérieur, l'ensemble -- ça, c'est le monde des molécules et des atomes.

Mais je voudrais vous parler de ce monde plus grand, le micro-monde.

Si vous étiez un insecte minuscule vivant dans une fleur, à quoi ressemblerait la fleur, si la fleur était de cette taille ? Elle ne ressemblerait à rien ce que nous voyons quand on regarde une fleur. Donc, si vous regardez cette fleur, et si vous êtes un petit insecte, si vous êtes à la surface de la fleur, voici à quoi la fleur ressemblerait. Le pétale ressemble à ça, la fourmi rampe sur ces objets, et si vous regardez d'un peu plus près ce stigmate et cette étamine, voici le style de la fleur, et vous pouvez remarquer qu'il y a ces petits -- c'est comme de la gelée, on les appelle éperons. Ce sont des éperons à nectar. Pour cette petite fourmi qui rampe ici, c'est comme si elle était au petit royaume de Willy Wonka. C'est comme un petit Disneyland pour eux. Ça ne ressemble pas à ce que nous voyons. Ce sont des grains de pollen individuels là et là, et voilà une -- Ce que vous voyez comme un petit grain de pollen jaune, lorsque vous regardez dans un microscope, c'est réellement constitué de milliers de petits grains de pollen Par exemple, lorsque vous observez les abeilles volant autour de ces petites plantes, récoltant le pollen, les grains de pollen qu'elles recueillent, elles les gardent entre leurs pattes et les emportent vers la ruche, et c'est ce qui construit la ruche, la cire dans la ruche. Elles recueillent également du nectar, et c'est ce qui fabrique le miel que nous mangeons.

Voilà une image en gros plan, ou en fait une image ordinaire d'une jacinthe d'eau, si vous aviez une très bonne vue, avec votre œil nu, vous la verriez comme ça. Voici l'étamine et le pistil. Mais regardez à quoi l'étamine et le pistil ressemblent à travers le microscope. Voilà l'étamine. Voici des milliers de petits grains de pollen, ici, et voilà le pistil, et ici les petits trucs qu'on appelle les trichomes. C'est ça qui crée le parfum de la fleur, les plantes communiquent réellement entre elles grâce à ces parfums.

Je voudrais vous parler de quelque chose d'ordinaire, du sable ordinaire. Je me suis intéressé au sable il y a dix ans, lorsque j'ai vu le sable de Maui pour la première fois, et d'ailleurs, voici un peu de sable de Maui. Le sable mesure environ un dixième de millimètre. Chaque grain mesure environ un dixième de millimètre. Mais, quand vous le regardez de plus près, regardez ce qui est là. C'est absolument incroyable. Il y a des micro-coquillages ici. Il y a du corail. Il y a des morceaux d'autres coquillages. Il y a de l'olivine. Il y a des morceaux de volcan. Il y a un morceau de volcan ici. Il y a quelques vers à tube. Il y a une incroyable multitude de choses dans le sable. La raison à cela est que, dans un lieu comme cette île, une grande partie du sable est constitué de matière biologique parce que les récifs fournissent un lieu où grandissent tous ces animaux micro ou macroscopiques, et quand ils meurent, leurs coquilles, leurs dents et leurs os deviennent des grains de sable, comme le corail. Voici, en exemple, une image du sable de Maui. Celui-là vient de Lahaina, quand on marche sur la plage, on marche en réalité sur des millions d'années d'histoire biologique et géologique. On ne s'en rend pas compte pas, mais c'est en fait une trace de l'écosystème tout entier. Ici nous voyons, par exemple, un spicule éponge, deux morceaux de corail ici, ça c'est une épine d'oursin. C'est vraiment incroyable.

Quand je l'ai vu pour le première fois, j'étais... j'ai pensé eh bien, il y a un petit trésor ici ! Je ne pouvais pas le croire, j'ai fait le tour en disséquant les petits morceaux et en prenant des photographies. Voilà ce à quoi la plupart des sables ressemblent dans le monde. Ce sont les cristaux de quartz, de feldspath, la plupart des sables dans le monde sur le territoire continental sont constitués de cristaux de quartz et de feldspath. C'est l'érosion de la roche granitique. Les montagnes s'érigent, elles sont érodées par l'eau, la pluie, la glace etc, et elles se transforment en grains de sable. Il y a du sable qui est vraiment plus intéressant. Ce sont des grains de sable près des Grands Lacs, on peut observer qu'ils sont composés de minéraux comme le grenat rose et l'épidote vert, plein de choses magnifiques, si vous regardez les grains de sable qui proviennent de lieux différents, chaque plage, chaque endroit où vous regardez le sable, il est différent. Ici ça vient de Big Sur, ils ressemblent à des petits bijoux. Il y a des endroits en Afrique où l'on exploite des mines de pierres précieuses, vous allez là où les rivières poussent le sable vers l'océan, et littéralement, c'est comme observer de minuscules bijoux à travers un microscope. Chaque grain de sable est unique. Chaque plage est différente. Chaque grain est différent. Il n'existe pas deux grains de sable qui soient identiques dans le monde. Chaque grain de sable vient d'un endroit et va à un autre. Ce sont comme des photographies du temps.

Le sable n'est pas seulement sur Terre, mais aussi omniprésent dans l'ensemble de l'univers. En fait, l'Espace est rempli de sable, et ce sable se rassemble pour constituer nos planètes et la Lune. On peut le voir dans les micrométéorites. Voici quelques micrométéorites que l'armée m'a données, ils les trouvent dans des puits au pôle Sud. Elles sont plutôt incroyables, ce sont les constituants minuscules qui composent le monde dans lequel nous vivons -- les planètes et la Lune.

La NASA m'a demandé de prendre quelques photos de sable de la Lune, ils m'ont envoyé un échantillon de sable des différents alunissages des missions Apollo il y a 40 ans. J'ai commencé à prendre des photos avec mes microscopes à trois dimensions. Voici la première image que j'ai prise. C'était magnifique. J'ai pensé que ceci ressemblait un peu à la Lune, ce qui est intéressant. Maintenant, la façon dont mes microscopes fonctionnent est -- normalement, dans un microscope, vous pouvez voir très peu de choses en même temps, on doit donc refaire la mise au point du microscope, et continuer à prendre des photos, ensuite j'ai un programme informatique qui compile toutes ces photos dans une seule image afin de voir à quoi cela ressemble réellement. Je fais cela en 3D. Ici, vous pouvez voir, une vue de l'œil gauche. Voici une vue de l'œil droit. La vue de l'œil gauche, la vue de l'œil droit.

Voici quelque chose d'intéressant. Cela semble très différent de n'importe quel sable que j'ai déjà vu sur Terre, et j'ai vu beaucoup de sable sur Terre, croyez-moi. (Rires) Regardez ce trou au milieu. Ce trou est dû à une micrométéorite qui a frappé la Lune. La Lune n'a aucune atmosphère, donc des micrométéorites tombent en permanence, et toute la surface de la Lune est maintenant couverte de poudre, parce que pendant 4 milliards d'années elle a été bombardée par des micrométéorites, et quand elles arrivent à une vitesse de 30 à 100000 km par heure, elles se vaporisent à l'impact. Vous pouvez voir ici que c'est -- il est pratiquement vaporisé, et ce matériel tient ce petit bouquet de petits grains de sable ensemble. C'est un tout petit grain de sable, tout ça. C'est ce qu'on appelle une agglutination en anneau. Beaucoup des grains de sable sur la Lune ressemblent à ça, et vous ne le trouverez jamais sur Terre. Le plupart du sable sur la Lune, en particulier -- vous savez, quand vous regardez la Lune, vous voyez des zones sombres et des zones claires. Les zones sombres sont des coulées de lave. Ce sont des coulées de lave basaltique, et c'est ce à quoi ce sable ressemble, c'est très similaire au sable que vous verriez sur Haleakala. D'autres sables, quand arrivent les micrométéorites, se vaporisent et font ces fontaines, ces fontaines microscopiques qui montent en -- j'allais dire « en l'air », mais il n'y a pas d'air -- qui vont vers le haut ; ces perles de verre microscopiques sont formées instantanément, elles durcissent et quand elles tombent à la surface de la Lune, elles forment ces sphérules de verre de couleur magnifique. Elles sont en fait microscopiques ; on a besoin d'un microscope pour les voir.

Voici maintenant un grain de sable qui provient de la Lune, vous pouvez voir que toute la structure cristalline est encore là. Ce grain de sable est probablement vieux de 3,5 ou 4 milliards d'années, il ne s'est jamais érodé comme le sable s'érode sur Terre à cause de l'eau, de la désagrégation, de l'air, etc. Tout ce qu’on peut voir, c’est une trace d’érosion ici par le Soleil, à cause des tempêtes solaires, donc c’est de l’érosion par irradiation solaire.

J’ai essayé de vous montrer aujourd’hui que même les choses les plus ordinaires, comme un grain de sable, peuvent être vraiment extraordinaires si on les regarde de plus près et si on les observe d’un point de vue différent. Je pense que William Blake l’a bien mieux résumé que moi en disant : « Dans un grain de sable, voir un monde, Et dans chaque fleur des champs, le Paradis, Faire tenir l'infini dans la paume de sa main Et l’Éternité dans une heure. » Merci. (Applaudissements)