salma-elshafey/my_dataset · Datasets at Hugging Face

ar stringlengths 1 490	en stringlengths 1 514
كل مادة غير حية، تتكون من تريليونات الذرات.	So does all inanimate matter, made up of trillions of atoms.
هناك مستوى كمي في نهاية المطاف حيث يتوجب علينا أن نتعمق في هذه الغرابة.	Ultimately, there's a quantum level where we have to delve into this weirdness.
ولكن في الحياة اليومية يمكننا نسيانها.	But in everyday life, we can forget about it.
لأنه بمجرد أن تضع تريليونات الذرات معاً، فإن دهشة الكم تتلاشى تماماً.	Because once you put together trillions of atoms, that quantum weirdness just dissolves away.
علم أحياء الكم لا يدور حول هذا الموضوع.	Quantum biology isn't about this.
وهو ليس بهذا الوضوح.	Quantum biology isn't this obvious.
ميكانيكا الكم بالطبع تدعم الحياة في بعض مستويات الجزيء.	Of course quantum mechanics underpins life at some molecular level.
علم أحياء الكم يبحث عن المهم-- الأفكار الحدسية في ميكانيكا الكم-- ومعرفة ما إذا كانت، فعلاً، تلعب دوراً هاماً في وصف عمليات الحياة.	Quantum biology is about looking for the non-trivial -- the counterintuitive ideas in quantum mechanics -- and to see if they do, indeed, play an important role in describing the processes of life.
و هنا مثالي الممتاز لحدسية لعالم الكم.	Here is my perfect example of the counterintuitiveness of the quantum world.
هذا هو متزحلق الكم.	This is the quantum skier.
يبدو سليماً، و يبدو أنه في صحة جيدة تماماً، و يبدو أنه قد نما على جانبي تلك الشجرة في نفس الوقت.	He seems to be intact, he seems to be perfectly healthy, and yet, he seems to have gone around both sides of that tree at the same time.
حسنا، إذا رأيت مسارات من هذا القبيل فستعتقد بالطبع، أنها نوع من معيقات النمو.	Well, if you saw tracks like that you'd guess it was some sort of stunt, of course.
ولكن في عالم الكم هذا شيئ مألوف جداً.	But in the quantum world, this happens all the time.
يمكن للجسيمات أن تقوم بمهام متعددة، حيث يمكنها أن تتواجد في مكانين في آن واحد.	Particles can multitask, they can be in two places at once.
و بمقدورها أن تفعل أكثر من شيء واحد في الوقت ذاته.	They can do more than one thing at the same time.
يمكن للجسيمات أن تتصرف مثل الموجات المنتشرة.	Particles can behave like spread-out waves.
إنها في الأغلب كالسحر.	It's almost like magic.
لقد أمضى علماء الفيزياء والكيمياء ما يقرب من قرن من الزمان محاولين الإعتياد على هذه الغرابة.	Physicists and chemists have had nearly a century of trying to get used to this weirdness.
أنا لا ألوم علماء الأحياء على عدم تعلمهم أو عدم رغبتهم تعلم ميكانيكا الكم.	I don't blame the biologists for not having to or wanting to learn quantum mechanics.
فكما ترون، هذه الغرابة بالغة الرقة و نحن علماء الفيزياء نسعى جاهدين للحفاظ عليها في مختبراتنا.	You see, this weirdness is very delicate; and we physicists work very hard to maintain it in our labs.
نقوم بخفض حرارة النظام إلى الصفر المطلق، ونجري تجاربنا في الفراغات، ونحاول عزلها عن أي اضطراب خارجي.	We cool our system down to near absolute zero, we carry out our experiments in vacuums, we try and isolate it from any external disturbance.
وذلك يختلف تماماً عن الدفء، والفوضى، والبيئة الصاخبة للخلية الحية.	That's very different from the warm, messy, noisy environment of a living cell.
علم الأحياء بذاته، إذا ما كنت تفكر بعلم الأحياء الجزيئي، يبدو أنها أبلت بلاءً حسناً في وصف كل عمليات الحياة في ما يتعلق بالكيمياء-- التفاعلات الكيميائية،	Biology itself, if you think of molecular biology, seems to have done very well in describing all the processes of life in terms of chemistry -- chemical reactions.
وهي الإختزالية، التفاعلات الكيميائية القطعية، توضح أن الحياة أساساً مبنية من نفس المواد مثل أي شيئ آخر، وإذا كان بإمكاننا أن نغض الطرف عن ميكانيكا الكم في العالم الكلي، إذاً يتوجب علينا أن نغض الطرف بالنسبة لعلم الأحياء أيضاً.	And these are reductionist, deterministic chemical reactions, showing that, essentially, life is made of the same stuff as everything else, and if we can forget about quantum mechanics in the macro world, then we should be able to forget about it in biology, as well.
حسناً، رجل واحد رأى أن يختلف مع هذه الفكرة.	Well, one man begged to differ with this idea.
إروين شرودنغر، صاحب شهرة قط شرودنغر، و هو فيزيائي نمساوي.	Erwin Schrödinger, of Schrödinger's Cat fame, was an Austrian physicist.
يعتبر أحد مؤسسي فيزياء الكم في العشرينيات.	He was one of the founders of quantum mechanics in the 1920s.
كتب في عام 1944 كتاباً أسماه "ما هي الحياة؟"	In 1944, he wrote a book called "What is Life?"
و فد كان مؤثراً بشكل عظيم.	It was tremendously influential.
لقد أثَّر على فرانسيس كريك وجيميس واتسون، و اللذين اكتشفا بنية الحمض النووي ذو الحلزون المزدوج.	It influenced Francis Crick and James Watson, the discoverers of the double-helix structure of DNA.
ليعيد صياغة الوصف في كتابه قائلاً: عند المستوى الجزيئي، تتمتع الكائنات الحية ببعض النظام، حيث يختلف تركيبها عن التدافع الحراري العشوائي للذرات و الجزيئات مقارنة بالجمادات غند نفس درجة التعقيد.	To paraphrase a description in the book, he says: At the molecular level, living organisms have a certain order, a structure to them that's very different from the random thermodynamic jostling of atoms and molecules in inanimate matter of the same complexity.
في الحقيقة، الكائنات الحية تميل إلى التصرف حسب هذا الترتيب وهذه البنية حيث تبرد إلى ما يقارب الصفر المطلق تماماَ كما يحدث مع الجمادات، حيث تلعب تأثيرات الكم دوراً مهماً جداً.	In fact, living matter seems to behave in this order, in a structure, just like inanimate matter cooled down to near absolute zero, where quantum effects play a very important role.
يوجد شيئ مميز يتعلق بالبنية، وهو الترتيب داخل الخلية الحية.	There's something special about the structure -- the order -- inside a living cell.
لذلك، تكهن شرودنغر أن ميكانيكا الكم لربما تلعب دوراً في الحياة.	So, Schrödinger speculated that maybe quantum mechanics plays a role in life.
إنها فكرة متضاربة وبعيدة المنال، ولم ينجح الأمر بشكل كبير.	It's a very speculative, far-reaching idea, and it didn't really go very far.
ولكن وكما ذكرت في البداية، خلال السنين العشر الماضية، ظهرت تجارب توضح أين هذه الظواهر في علم الأحياء تتطلب ميكانيكا الكم.	But as I mentioned at the start, in the last 10 years, there have been experiments emerging, showing where some of these certain phenomena in biology do seem to require quantum mechanics.
أود أن أشارككم بعض من هذه التجارب المثيرة.	I want to share with you just a few of the exciting ones.
هذه واحدة من أشهر الظواهر في عالم الكم، وهي نفق الكم.	This is one of the best-known phenomena in the quantum world, quantum tunneling.
الصندوق إلى اليسار يظهر التوزيع الإنتشاري الشبيه بالموجة للكيان الكمي. جسيم شبيه بالإلكترون، حيث هي ليست بكرة صغيرة ترتد عن الجدار.	The box on the left shows the wavelike, spread-out distribution of a quantum entity -- a particle, like an electron, which is not a little ball bouncing off a wall.
إنما موجة ذو قابلية محددة للتغلغل خلال جدار صلب، مثل الطيف الذي يعبرإلى الجانب الآخر.	It's a wave that has a certain probability of being able to permeate through a solid wall, like a phantom leaping through to the other side.
يمكنكم أن تروا لطخة ضوء خافت في الصندوق إلى اليمين.	You can see a faint smudge of light in the right-hand box.
يشير نفق الكم إلى أن الجسيم يمكن أن يصطدم بحاجز منيع، وبشكل أقرب إلى السحر، يختفي من جانب ويعاود الظهور من الجانب الآخر.	Quantum tunneling suggests that a particle can hit an impenetrable barrier, and yet somehow, as though by magic, disappear from one side and reappear on the other.
أجمل طريقة لشرج ذلك هي أنه إذا أردت إلقاء كرة عبر الحائط، لابد أن تزودها بالطاقة الكافية لكي تعبر فوق الجدار.	The nicest way of explaining it is if you want to throw a ball over a wall, you have to give it enough energy to get over the top of the wall.
بالنسبة لعالم الكم، فأنت لست بحاجة لجعلها تعبر الجدار، بل يمكنك رميها تجاه الجدار وبوجود قابلية غير صفرية محددة ستختفي من ناحيتك وتعاود الظهور من الجانب الآخر.	In the quantum world, you don't have to throw it over the wall, you can throw it at the wall, and there's a certain non-zero probability that it'll disappear on your side, and reappear on the other.
ليس هذا تخميناً بالمناسبة.	This isn't speculation, by the way.
نحن سعيدون، في الحقيقة "سعيد" ليست بالكلمة المناسبة نحن معتادون على هذا.	We're happy -- well, "happy" is not the right word -- we are familiar with this.
نفق الكم يحدث على طول الوقت: في الحقيقة، هو السبب في أن الشمس تشرق.	Quantum tunneling takes place all the time; in fact, it's the reason our Sun shines.
تلتحم الجسيمات مع بعضها البعض، ثم تحول الشمس الهيدروجين إلى هيليوم عن طريق نفق الكم.	The particles fuse together, and the Sun turns hydrogen into helium through quantum tunneling.
بالعودة إلى السبعينيات والثمانينات، اكتُشِفَ أن نفق الكم يحدث أيضاً داخل الخلايا الحية.	Back in the 70s and 80s, it was discovered that quantum tunneling also takes place inside living cells.
الإنزيمات، وهم عمال الحياة، ومحفزات التفاعلات الكيميائية هي جزيئات حيوية تسرع التفاعلات الكيميائية داخل الخلايا الحية، عن طريق العديد والعديد من أوامر الحجم.	Enzymes, those workhorses of life, the catalysts of chemical reactions -- enzymes are biomolecules that speed up chemical reactions in living cells, by many, many orders of magnitude.
ولطالما كانت طريقة فعل هذا سراً.	And it's always been a mystery how they do this.
حسناً، تم اكتشاف ذلك السر تلك واحدة من الخدع التي طورها الإنزيم لكي يستفيد منها، وذلك عن طريق تحويل الجسيمات دون الذرية مثل الإلكترونات والبروتونات من أحد أطراف الجزيء إلى آخر عبر نفق الكم.	Well, it was discovered that one of the tricks that enzymes have evolved to make use of, is by transferring subatomic particles, like electrons and indeed protons, from one part of a molecule to another via quantum tunneling.
إنه كافِِ وسريع وبمقدوره الاختفاء بمقدور البروتون الإختفاء من مكان ما ومعاودة الظهور في مكان آخر.	It's efficient, it's fast, it can disappear -- a proton can disappear from one place, and reappear on the other.
حيث يساعد الإنزيم على حدوث ذلك.	Enzymes help this take place.
هذا بحث تم إجراؤه في الثمانينات، بالتحديد بواسطة فريق من مدينة بيركيلي. جوديث كلينمان.	This is research that's been carried out back in the 80s, particularly by a group in Berkeley, Judith Klinman.
أكدت فرق أخرى من المملكة المتحدة أن الإنزيم يفعل ذلك حقاً.	Other groups in the UK have now also confirmed that enzymes really do this.
أجري البحث عن طريق فريقي البحثي... فكما ذكرت، أنا فيزيائي نووي، ولكني لاحظت أني أمتلك أدوات مثل استخدام ميكانيكا الكم في الأنوية الذرية، وكذلك استخدام هذه الأدوات في مناطق أخرى.	Research carried out by my group -- so as I mentioned, I'm a nuclear physicist, but I've realized I've got these tools of using quantum mechanics in atomic nuclei, and so can apply those tools in other areas as well.
لدينا تساؤل وهو عمّا إذا ما كان نفق الكم يلعب دوراً في تغيرات الحمض النووي.	One question we asked is whether quantum tunneling plays a role in mutations in DNA.
مجدداً، هذه ليست فكرة جديدة، بل هي تعود إلى بواكير الستينيات.	Again, this is not a new idea; it goes all the way back to the early 60s.
طوقي الحمض النووي، وبنية الحلزون المزدوج، يتم ربطهما معاً عن طريق درجات، هي مثل السلم اللولبي	The two strands of DNA, the double-helix structure, are held together by rungs; it's like a twisted ladder.
ودرجات السلم هذه تمثل روابط الهيدروجين تعمل البروتونات مثل الغراء فيما بين الطوقين.	And those rungs of the ladder are hydrogen bonds -- protons, that act as the glue between the two strands.
لذا، إذا ما كبرت الصورة، ستجد أن مهمتهما هي الإمساك بهذه الجزيئات الضخمة النيوكليوتيدات معاً.	So if you zoom in, what they're doing is holding these large molecules -- nucleotides -- together.
كبر الصورة أكثر.	Zoom in a bit more.
هذه محاكاة عن طريق جهاز الحاسوب.	So, this a computer simulation.
الكرتين البيضاويتين في المنتصف هما عبارة عن بروتون، وتلاحظون أنها رابطة هايدروجين مزدوجة.	The two white balls in the middle are protons, and you can see that it's a double hydrogen bond.
أحدهما يفضل البقاء في جانب، والآخر على الجانب المقابل للطوقين للخطوط الأفقية المتجهة للأسفل، والتي ليس بمقدوركم رؤيتها.	One prefers to sit on one side; the other, on the other side of the two strands of the vertical lines going down, which you can't see.
قد يحدث أن يقفز هذين البروتونين.	It can happen that these two protons can hop over.
انظروا إلى الكرتين البيضاويتين.	Watch the two white balls.
بمقدورهما القفز إلى الجانب الآخر.	They can jump over to the other side.
في حال انفصال طوقي الحمض النووي، مسبباً ذلك عملية التكرار، ووجود كلا البروتينين في وضعية خاطئة، قد يقود هذا إلى حالة من التغيّر الإحيائي.	If the two strands of DNA then separate, leading to the process of replication, and the two protons are in the wrong positions, this can lead to a mutation.
وهذا أمر معروف منذ نصف قرن.	This has been known for half a century.
السؤال المفترض: كيف من المرجح أن يحدث ذلك، وإذا ما حدث، فكيف حدث ذلك؟	The question is: How likely are they to do that, and if they do, how do they do it?
هل عبرت من خلاله، مثل الكرة تعبرفوق الحائط؟	Do they jump across, like the ball going over the wall?
أو عن طريق عبور نفق الكم، حتى وإن لم تتمتع بالطاقة الكافية؟	Or can they quantum-tunnel across, even if they don't have enough energy?
الدلائل الأولية تشير إلى أن نفق الكم قد يلعب دوراً في هذا الأمر.	Early indications suggest that quantum tunneling can play a role here.
وحتى الآن لا ندرك مدى أهمية الأمر: مازال هذا سؤالاً مفتوحاً.	We still don't know yet how important it is; this is still an open question.
إنه مدعاة للتأمل، ولكنه أحد تلك الأسئلة المهمة جداً عما إذا كانت ميكانيكا الكم تلعب دوراً في التغيرات الإحيائية، بالتأكيد لابد أن لهذا آثاراً كبيرة، من أجل فهم أنواع محددة من التغيرات، حتى تلك التي تقود إلى تحول الخلية إلى خلية سرطانية.	It's speculative, but it's one of those questions that is so important that if quantum mechanics plays a role in mutations, surely this must have big implications, to understand certain types of mutations, possibly even those that lead to turning a cell cancerous.
مثال آخر لميكانيكا الكم في علم الأحياء هو التماسك البيولوجي، في واحدة من أهم العمليات في علم الأحياء، وهي البناء الضوئي: تستقبل النباتات و البكتريا أشعة الشمس، مستخدمة تلك الطاقة لخلق الكتلة الحيوية.	Another example of quantum mechanics in biology is quantum coherence, in one of the most important processes in biology, photosynthesis: plants and bacteria taking sunlight, and using that energy to create biomass.
تماسك الكم هو عبارة عن تعدد مهام كيانات الكم.	Quantum coherence is the idea of quantum entities multitasking.
إنه عبارة عن متزحلق الكم.	It's the quantum skier.
عبارة عن شيئ يتصرف مثل الموجة، لذلك لا ينحصر الأمر في حركته في اتجاه واحد أو عكسه، بل بمقدوره أن يسلك عدة اتجاهات في نفس الوقت.	It's an object that behaves like a wave, so that it doesn't just move in one direction or the other, but can follow multiple pathways at the same time.
قبل عدة سنين، تعرض مجتمع العلوم إلى حالة صدمة عندما تم نشر ورقة تظهر دلائل تجريبية أن تماسك الكم يحدث في داخل البكتريا، محدثاً ذلك عملية التمثيل الضوئي.	Some years ago, the world of science was shocked when a paper was published showing experimental evidence that quantum coherence takes place inside bacteria, carrying out photosynthesis.
الفكرة هي أن الفوتون، وجسيم الضوء، وأشعة الشمس وكمية الضوء الملتقطة عن طريق جزيء الكلوروفيل، يتم تحويلها إلى ما يسمى مركز التفاعل، حيث يتم تحويلها إلى طاقة كيميائية.	The idea is that the photon, the particle of light, the sunlight, the quantum of light captured by a chlorophyll molecule, is then delivered to what's called the reaction center, where it can be turned into chemical energy.
وهنا فهي لا تسلك طريقاً واحداً، بل تسلك عدة طرق في نفس اللحظة، من أجل الوصول إلى أفضل طريقة لتحقيق مركز التفاعل دون التشتت كحرارة مبددة.	And in getting there, it doesn't just follow one route; it follows multiple pathways at once, to optimize the most efficient way of reaching the reaction center without dissipating as waste heat.
يحدث تماسك الكم داخل الخلية الحية.	Quantum coherence taking place inside a living cell.
فكرة إستثنائية، ومازالت الأدلة تتوالى أٍسبوعياً تقريباً، مع خروج أوراق جديدة للعلن، مؤكدة أن ذلك يحدث حقيقة.	A remarkable idea, and yet evidence is growing almost weekly, with new papers coming out, confirming that this does indeed take place.
مثالي الثالث والأخيرهو الفكرة الأجمل والأروع.	My third and final example is the most beautiful, wonderful idea.
هي مازالت في طور التأمل، ولكن لابد أن أشارككم بها.	It's also still very speculative, but I have to share it with you.
يهاجر طائر أبو الحناء من الدول الاسكندنافية وصولا الى البحر الأبيض المتوسط، كل خريف، ومثل العديد من الحيوانات البحرية وحتى الحشرات، فهي تستهدي عن طريق الاستشعار بالمجال المغناطيسي للأرض.	The European robin migrates from Scandinavia down to the Mediterranean, every autumn, and like a lot of other marine animals and even insects, they navigate by sensing the Earth's magnetic field.
الآن، المجال المغناطيسي للأرض يعتبرضعيفاً جداً فهو أضعف بمقدار 100 مرة من مغناطيس الثلاجة، وعلى الرغم من ذلك فهو يؤثر على الكيمياء داخل الكائن الحي بشكل أو بآخر.	Now, the Earth's magnetic field is very, very weak; it's 100 times weaker than a fridge magnet, and yet it affects the chemistry -- somehow -- within a living organism.
هذا ليس محل شك، فقد أثبت عالما طيور ألمانيين، وهما وولفغانغ وروسويثا ويلتشوك في السبعينيات تلك الحقيقة، يعرف أبو الحناء طريقه عن طريق استشعار المجال المغناطيسي للأرض، مما يمده بمعلومات توجيهية، كما البوصلة.	That's not in doubt -- a German couple of ornithologists, Wolfgang and Roswitha Wiltschko, in the 1970s, confirmed that indeed, the robin does find its way by somehow sensing the Earth's magnetic field, to give it directional information -- a built-in compass.
وقد كان الغموض في كيفية حدوث ذلك.	The puzzle, the mystery was: How does it do it?
حسنا، النظرية الوحيدة لاندري إن كانت النظرية الصحيحة، ولكنها النظرية الوحيدة المتاحة-- أنه يستعين بما يسمى بتشابك الكم.	Well, the only theory in town -- we don't know if it's the correct theory, but the only theory in town -- is that it does it via something called quantum entanglement.
في داخل شبكة عين أبو الحناء-- أنا لا أمزح، في داخل شبكة عين أبو الحناء يوجد بروتين يسمى بالكربتكروم، وهو حساس للضوء.	Inside the robin's retina -- I kid you not -- inside the robin's retina is a protein called cryptochrome, which is light-sensitive.
داخل الكربتكروم يوجد زوج من الإلكترونات متشابك كمياً.	Within cryptochrome, a pair of electrons are quantum-entangled.
الآن، تشابك الكم هو عندما يوجد جسيمين بعيدين من بعضهما البعض، ورغم لك، يظلان في حالة اتصال مع بعضهما البعض.	Now, quantum entanglement is when two particles are far apart, and yet somehow remain in contact with each other.
حتى إنشتين كره هذه الفكرة فقد سماها "تأثير شبحي من على البعد."	Even Einstein hated this idea; he called it "spooky action at a distance."
لذا في حال أن إنشتين لم يحبها،فيمكننا أن نكون غير مرتاحين لهذا الأمر.	So if Einstein doesn't like it, then we can all be uncomfortable with it.
إلكترونان في حالة تشابك كمي داخل جزيء واحد يرقصان رقصة رقيقة ذلك أمر حساس جداً لاتجاه تحرك الطيور داخل المجال المغناطيسي للأرض.	Two quantum-entangled electrons within a single molecule dance a delicate dance that is very sensitive to the direction the bird flies in the Earth's magnetic field.
لا ندري إن كان ذلك هو التفسير الصحيح، ولكن، أليس شيئاً مثيراً إن كانت ميكانيكا الكم هي ما يساعد الطيور على النتقل؟	We don't know if it's the correct explanation, but wow, wouldn't it be exciting if quantum mechanics helps birds navigate?

كل مادة غير حية، تتكون من تريليونات الذرات.

So does all inanimate matter, made up of trillions of atoms.

هناك مستوى كمي في نهاية المطاف حيث يتوجب علينا أن نتعمق في هذه الغرابة.

Ultimately, there's a quantum level where we have to delve into this weirdness.

ولكن في الحياة اليومية يمكننا نسيانها.

But in everyday life, we can forget about it.

لأنه بمجرد أن تضع تريليونات الذرات معاً، فإن دهشة الكم تتلاشى تماماً.

Because once you put together trillions of atoms, that quantum weirdness just dissolves away.

علم أحياء الكم لا يدور حول هذا الموضوع.

Quantum biology isn't about this.

وهو ليس بهذا الوضوح.

Quantum biology isn't this obvious.

ميكانيكا الكم بالطبع تدعم الحياة في بعض مستويات الجزيء.

Of course quantum mechanics underpins life at some molecular level.

علم أحياء الكم يبحث عن المهم-- الأفكار الحدسية في ميكانيكا الكم-- ومعرفة ما إذا كانت، فعلاً، تلعب دوراً هاماً في وصف عمليات الحياة.

Quantum biology is about looking for the non-trivial -- the counterintuitive ideas in quantum mechanics -- and to see if they do, indeed, play an important role in describing the processes of life.

و هنا مثالي الممتاز لحدسية لعالم الكم.

Here is my perfect example of the counterintuitiveness of the quantum world.

هذا هو متزحلق الكم.

This is the quantum skier.

يبدو سليماً، و يبدو أنه في صحة جيدة تماماً، و يبدو أنه قد نما على جانبي تلك الشجرة في نفس الوقت.

He seems to be intact, he seems to be perfectly healthy, and yet, he seems to have gone around both sides of that tree at the same time.

حسنا، إذا رأيت مسارات من هذا القبيل فستعتقد بالطبع، أنها نوع من معيقات النمو.

Well, if you saw tracks like that you'd guess it was some sort of stunt, of course.

ولكن في عالم الكم هذا شيئ مألوف جداً.

But in the quantum world, this happens all the time.

يمكن للجسيمات أن تقوم بمهام متعددة، حيث يمكنها أن تتواجد في مكانين في آن واحد.

Particles can multitask, they can be in two places at once.

و بمقدورها أن تفعل أكثر من شيء واحد في الوقت ذاته.

They can do more than one thing at the same time.

يمكن للجسيمات أن تتصرف مثل الموجات المنتشرة.

Particles can behave like spread-out waves.

إنها في الأغلب كالسحر.

It's almost like magic.

لقد أمضى علماء الفيزياء والكيمياء ما يقرب من قرن من الزمان محاولين الإعتياد على هذه الغرابة.

Physicists and chemists have had nearly a century of trying to get used to this weirdness.

أنا لا ألوم علماء الأحياء على عدم تعلمهم أو عدم رغبتهم تعلم ميكانيكا الكم.

I don't blame the biologists for not having to or wanting to learn quantum mechanics.

فكما ترون، هذه الغرابة بالغة الرقة و نحن علماء الفيزياء نسعى جاهدين للحفاظ عليها في مختبراتنا.

You see, this weirdness is very delicate; and we physicists work very hard to maintain it in our labs.

نقوم بخفض حرارة النظام إلى الصفر المطلق، ونجري تجاربنا في الفراغات، ونحاول عزلها عن أي اضطراب خارجي.

We cool our system down to near absolute zero, we carry out our experiments in vacuums, we try and isolate it from any external disturbance.

وذلك يختلف تماماً عن الدفء، والفوضى، والبيئة الصاخبة للخلية الحية.

That's very different from the warm, messy, noisy environment of a living cell.

علم الأحياء بذاته، إذا ما كنت تفكر بعلم الأحياء الجزيئي، يبدو أنها أبلت بلاءً حسناً في وصف كل عمليات الحياة في ما يتعلق بالكيمياء-- التفاعلات الكيميائية،

Biology itself, if you think of molecular biology, seems to have done very well in describing all the processes of life in terms of chemistry -- chemical reactions.

وهي الإختزالية، التفاعلات الكيميائية القطعية، توضح أن الحياة أساساً مبنية من نفس المواد مثل أي شيئ آخر، وإذا كان بإمكاننا أن نغض الطرف عن ميكانيكا الكم في العالم الكلي، إذاً يتوجب علينا أن نغض الطرف بالنسبة لعلم الأحياء أيضاً.

And these are reductionist, deterministic chemical reactions, showing that, essentially, life is made of the same stuff as everything else, and if we can forget about quantum mechanics in the macro world, then we should be able to forget about it in biology, as well.

حسناً، رجل واحد رأى أن يختلف مع هذه الفكرة.

Well, one man begged to differ with this idea.

إروين شرودنغر، صاحب شهرة قط شرودنغر، و هو فيزيائي نمساوي.

Erwin Schrödinger, of Schrödinger's Cat fame, was an Austrian physicist.

يعتبر أحد مؤسسي فيزياء الكم في العشرينيات.

He was one of the founders of quantum mechanics in the 1920s.

كتب في عام 1944 كتاباً أسماه "ما هي الحياة؟"

In 1944, he wrote a book called "What is Life?"

و فد كان مؤثراً بشكل عظيم.

It was tremendously influential.

لقد أثَّر على فرانسيس كريك وجيميس واتسون، و اللذين اكتشفا بنية الحمض النووي ذو الحلزون المزدوج.

It influenced Francis Crick and James Watson, the discoverers of the double-helix structure of DNA.

ليعيد صياغة الوصف في كتابه قائلاً: عند المستوى الجزيئي، تتمتع الكائنات الحية ببعض النظام، حيث يختلف تركيبها عن التدافع الحراري العشوائي للذرات و الجزيئات مقارنة بالجمادات غند نفس درجة التعقيد.

To paraphrase a description in the book, he says: At the molecular level, living organisms have a certain order, a structure to them that's very different from the random thermodynamic jostling of atoms and molecules in inanimate matter of the same complexity.

في الحقيقة، الكائنات الحية تميل إلى التصرف حسب هذا الترتيب وهذه البنية حيث تبرد إلى ما يقارب الصفر المطلق تماماَ كما يحدث مع الجمادات، حيث تلعب تأثيرات الكم دوراً مهماً جداً.

In fact, living matter seems to behave in this order, in a structure, just like inanimate matter cooled down to near absolute zero, where quantum effects play a very important role.

يوجد شيئ مميز يتعلق بالبنية، وهو الترتيب داخل الخلية الحية.

There's something special about the structure -- the order -- inside a living cell.

لذلك، تكهن شرودنغر أن ميكانيكا الكم لربما تلعب دوراً في الحياة.

So, Schrödinger speculated that maybe quantum mechanics plays a role in life.

إنها فكرة متضاربة وبعيدة المنال، ولم ينجح الأمر بشكل كبير.

It's a very speculative, far-reaching idea, and it didn't really go very far.

ولكن وكما ذكرت في البداية، خلال السنين العشر الماضية، ظهرت تجارب توضح أين هذه الظواهر في علم الأحياء تتطلب ميكانيكا الكم.

But as I mentioned at the start, in the last 10 years, there have been experiments emerging, showing where some of these certain phenomena in biology do seem to require quantum mechanics.

أود أن أشارككم بعض من هذه التجارب المثيرة.

I want to share with you just a few of the exciting ones.

هذه واحدة من أشهر الظواهر في عالم الكم، وهي نفق الكم.

This is one of the best-known phenomena in the quantum world, quantum tunneling.

الصندوق إلى اليسار يظهر التوزيع الإنتشاري الشبيه بالموجة للكيان الكمي. جسيم شبيه بالإلكترون، حيث هي ليست بكرة صغيرة ترتد عن الجدار.

The box on the left shows the wavelike, spread-out distribution of a quantum entity -- a particle, like an electron, which is not a little ball bouncing off a wall.

إنما موجة ذو قابلية محددة للتغلغل خلال جدار صلب، مثل الطيف الذي يعبرإلى الجانب الآخر.

It's a wave that has a certain probability of being able to permeate through a solid wall, like a phantom leaping through to the other side.

يمكنكم أن تروا لطخة ضوء خافت في الصندوق إلى اليمين.

You can see a faint smudge of light in the right-hand box.

يشير نفق الكم إلى أن الجسيم يمكن أن يصطدم بحاجز منيع، وبشكل أقرب إلى السحر، يختفي من جانب ويعاود الظهور من الجانب الآخر.

Quantum tunneling suggests that a particle can hit an impenetrable barrier, and yet somehow, as though by magic, disappear from one side and reappear on the other.

أجمل طريقة لشرج ذلك هي أنه إذا أردت إلقاء كرة عبر الحائط، لابد أن تزودها بالطاقة الكافية لكي تعبر فوق الجدار.

The nicest way of explaining it is if you want to throw a ball over a wall, you have to give it enough energy to get over the top of the wall.

بالنسبة لعالم الكم، فأنت لست بحاجة لجعلها تعبر الجدار، بل يمكنك رميها تجاه الجدار وبوجود قابلية غير صفرية محددة ستختفي من ناحيتك وتعاود الظهور من الجانب الآخر.

In the quantum world, you don't have to throw it over the wall, you can throw it at the wall, and there's a certain non-zero probability that it'll disappear on your side, and reappear on the other.

ليس هذا تخميناً بالمناسبة.

This isn't speculation, by the way.

نحن سعيدون، في الحقيقة "سعيد" ليست بالكلمة المناسبة نحن معتادون على هذا.

We're happy -- well, "happy" is not the right word -- we are familiar with this.

نفق الكم يحدث على طول الوقت: في الحقيقة، هو السبب في أن الشمس تشرق.

Quantum tunneling takes place all the time; in fact, it's the reason our Sun shines.

تلتحم الجسيمات مع بعضها البعض، ثم تحول الشمس الهيدروجين إلى هيليوم عن طريق نفق الكم.

The particles fuse together, and the Sun turns hydrogen into helium through quantum tunneling.

بالعودة إلى السبعينيات والثمانينات، اكتُشِفَ أن نفق الكم يحدث أيضاً داخل الخلايا الحية.

Back in the 70s and 80s, it was discovered that quantum tunneling also takes place inside living cells.

الإنزيمات، وهم عمال الحياة، ومحفزات التفاعلات الكيميائية هي جزيئات حيوية تسرع التفاعلات الكيميائية داخل الخلايا الحية، عن طريق العديد والعديد من أوامر الحجم.

Enzymes, those workhorses of life, the catalysts of chemical reactions -- enzymes are biomolecules that speed up chemical reactions in living cells, by many, many orders of magnitude.

ولطالما كانت طريقة فعل هذا سراً.

And it's always been a mystery how they do this.

حسناً، تم اكتشاف ذلك السر تلك واحدة من الخدع التي طورها الإنزيم لكي يستفيد منها، وذلك عن طريق تحويل الجسيمات دون الذرية مثل الإلكترونات والبروتونات من أحد أطراف الجزيء إلى آخر عبر نفق الكم.

Well, it was discovered that one of the tricks that enzymes have evolved to make use of, is by transferring subatomic particles, like electrons and indeed protons, from one part of a molecule to another via quantum tunneling.

إنه كافِِ وسريع وبمقدوره الاختفاء بمقدور البروتون الإختفاء من مكان ما ومعاودة الظهور في مكان آخر.

It's efficient, it's fast, it can disappear -- a proton can disappear from one place, and reappear on the other.

حيث يساعد الإنزيم على حدوث ذلك.

Enzymes help this take place.

هذا بحث تم إجراؤه في الثمانينات، بالتحديد بواسطة فريق من مدينة بيركيلي. جوديث كلينمان.

This is research that's been carried out back in the 80s, particularly by a group in Berkeley, Judith Klinman.

أكدت فرق أخرى من المملكة المتحدة أن الإنزيم يفعل ذلك حقاً.

Other groups in the UK have now also confirmed that enzymes really do this.

أجري البحث عن طريق فريقي البحثي... فكما ذكرت، أنا فيزيائي نووي، ولكني لاحظت أني أمتلك أدوات مثل استخدام ميكانيكا الكم في الأنوية الذرية، وكذلك استخدام هذه الأدوات في مناطق أخرى.

Research carried out by my group -- so as I mentioned, I'm a nuclear physicist, but I've realized I've got these tools of using quantum mechanics in atomic nuclei, and so can apply those tools in other areas as well.

لدينا تساؤل وهو عمّا إذا ما كان نفق الكم يلعب دوراً في تغيرات الحمض النووي.

One question we asked is whether quantum tunneling plays a role in mutations in DNA.

مجدداً، هذه ليست فكرة جديدة، بل هي تعود إلى بواكير الستينيات.

Again, this is not a new idea; it goes all the way back to the early 60s.

طوقي الحمض النووي، وبنية الحلزون المزدوج، يتم ربطهما معاً عن طريق درجات، هي مثل السلم اللولبي

The two strands of DNA, the double-helix structure, are held together by rungs; it's like a twisted ladder.

ودرجات السلم هذه تمثل روابط الهيدروجين تعمل البروتونات مثل الغراء فيما بين الطوقين.

And those rungs of the ladder are hydrogen bonds -- protons, that act as the glue between the two strands.

لذا، إذا ما كبرت الصورة، ستجد أن مهمتهما هي الإمساك بهذه الجزيئات الضخمة النيوكليوتيدات معاً.

So if you zoom in, what they're doing is holding these large molecules -- nucleotides -- together.

كبر الصورة أكثر.

Zoom in a bit more.

هذه محاكاة عن طريق جهاز الحاسوب.

So, this a computer simulation.

الكرتين البيضاويتين في المنتصف هما عبارة عن بروتون، وتلاحظون أنها رابطة هايدروجين مزدوجة.

The two white balls in the middle are protons, and you can see that it's a double hydrogen bond.

أحدهما يفضل البقاء في جانب، والآخر على الجانب المقابل للطوقين للخطوط الأفقية المتجهة للأسفل، والتي ليس بمقدوركم رؤيتها.

One prefers to sit on one side; the other, on the other side of the two strands of the vertical lines going down, which you can't see.

قد يحدث أن يقفز هذين البروتونين.

It can happen that these two protons can hop over.

انظروا إلى الكرتين البيضاويتين.

Watch the two white balls.

بمقدورهما القفز إلى الجانب الآخر.

They can jump over to the other side.

في حال انفصال طوقي الحمض النووي، مسبباً ذلك عملية التكرار، ووجود كلا البروتينين في وضعية خاطئة، قد يقود هذا إلى حالة من التغيّر الإحيائي.

If the two strands of DNA then separate, leading to the process of replication, and the two protons are in the wrong positions, this can lead to a mutation.

وهذا أمر معروف منذ نصف قرن.

This has been known for half a century.

السؤال المفترض: كيف من المرجح أن يحدث ذلك، وإذا ما حدث، فكيف حدث ذلك؟

The question is: How likely are they to do that, and if they do, how do they do it?

هل عبرت من خلاله، مثل الكرة تعبرفوق الحائط؟

Do they jump across, like the ball going over the wall?

أو عن طريق عبور نفق الكم، حتى وإن لم تتمتع بالطاقة الكافية؟

Or can they quantum-tunnel across, even if they don't have enough energy?

الدلائل الأولية تشير إلى أن نفق الكم قد يلعب دوراً في هذا الأمر.

Early indications suggest that quantum tunneling can play a role here.

وحتى الآن لا ندرك مدى أهمية الأمر: مازال هذا سؤالاً مفتوحاً.

We still don't know yet how important it is; this is still an open question.

إنه مدعاة للتأمل، ولكنه أحد تلك الأسئلة المهمة جداً عما إذا كانت ميكانيكا الكم تلعب دوراً في التغيرات الإحيائية، بالتأكيد لابد أن لهذا آثاراً كبيرة، من أجل فهم أنواع محددة من التغيرات، حتى تلك التي تقود إلى تحول الخلية إلى خلية سرطانية.

It's speculative, but it's one of those questions that is so important that if quantum mechanics plays a role in mutations, surely this must have big implications, to understand certain types of mutations, possibly even those that lead to turning a cell cancerous.

مثال آخر لميكانيكا الكم في علم الأحياء هو التماسك البيولوجي، في واحدة من أهم العمليات في علم الأحياء، وهي البناء الضوئي: تستقبل النباتات و البكتريا أشعة الشمس، مستخدمة تلك الطاقة لخلق الكتلة الحيوية.

Another example of quantum mechanics in biology is quantum coherence, in one of the most important processes in biology, photosynthesis: plants and bacteria taking sunlight, and using that energy to create biomass.

تماسك الكم هو عبارة عن تعدد مهام كيانات الكم.

Quantum coherence is the idea of quantum entities multitasking.

إنه عبارة عن متزحلق الكم.

It's the quantum skier.

عبارة عن شيئ يتصرف مثل الموجة، لذلك لا ينحصر الأمر في حركته في اتجاه واحد أو عكسه، بل بمقدوره أن يسلك عدة اتجاهات في نفس الوقت.

It's an object that behaves like a wave, so that it doesn't just move in one direction or the other, but can follow multiple pathways at the same time.

قبل عدة سنين، تعرض مجتمع العلوم إلى حالة صدمة عندما تم نشر ورقة تظهر دلائل تجريبية أن تماسك الكم يحدث في داخل البكتريا، محدثاً ذلك عملية التمثيل الضوئي.

Some years ago, the world of science was shocked when a paper was published showing experimental evidence that quantum coherence takes place inside bacteria, carrying out photosynthesis.

الفكرة هي أن الفوتون، وجسيم الضوء، وأشعة الشمس وكمية الضوء الملتقطة عن طريق جزيء الكلوروفيل، يتم تحويلها إلى ما يسمى مركز التفاعل، حيث يتم تحويلها إلى طاقة كيميائية.

The idea is that the photon, the particle of light, the sunlight, the quantum of light captured by a chlorophyll molecule, is then delivered to what's called the reaction center, where it can be turned into chemical energy.

وهنا فهي لا تسلك طريقاً واحداً، بل تسلك عدة طرق في نفس اللحظة، من أجل الوصول إلى أفضل طريقة لتحقيق مركز التفاعل دون التشتت كحرارة مبددة.

And in getting there, it doesn't just follow one route; it follows multiple pathways at once, to optimize the most efficient way of reaching the reaction center without dissipating as waste heat.

يحدث تماسك الكم داخل الخلية الحية.

Quantum coherence taking place inside a living cell.

فكرة إستثنائية، ومازالت الأدلة تتوالى أٍسبوعياً تقريباً، مع خروج أوراق جديدة للعلن، مؤكدة أن ذلك يحدث حقيقة.

A remarkable idea, and yet evidence is growing almost weekly, with new papers coming out, confirming that this does indeed take place.

مثالي الثالث والأخيرهو الفكرة الأجمل والأروع.

My third and final example is the most beautiful, wonderful idea.

هي مازالت في طور التأمل، ولكن لابد أن أشارككم بها.

It's also still very speculative, but I have to share it with you.

يهاجر طائر أبو الحناء من الدول الاسكندنافية وصولا الى البحر الأبيض المتوسط، كل خريف، ومثل العديد من الحيوانات البحرية وحتى الحشرات، فهي تستهدي عن طريق الاستشعار بالمجال المغناطيسي للأرض.

The European robin migrates from Scandinavia down to the Mediterranean, every autumn, and like a lot of other marine animals and even insects, they navigate by sensing the Earth's magnetic field.

الآن، المجال المغناطيسي للأرض يعتبرضعيفاً جداً فهو أضعف بمقدار 100 مرة من مغناطيس الثلاجة، وعلى الرغم من ذلك فهو يؤثر على الكيمياء داخل الكائن الحي بشكل أو بآخر.

Now, the Earth's magnetic field is very, very weak; it's 100 times weaker than a fridge magnet, and yet it affects the chemistry -- somehow -- within a living organism.

هذا ليس محل شك، فقد أثبت عالما طيور ألمانيين، وهما وولفغانغ وروسويثا ويلتشوك في السبعينيات تلك الحقيقة، يعرف أبو الحناء طريقه عن طريق استشعار المجال المغناطيسي للأرض، مما يمده بمعلومات توجيهية، كما البوصلة.

That's not in doubt -- a German couple of ornithologists, Wolfgang and Roswitha Wiltschko, in the 1970s, confirmed that indeed, the robin does find its way by somehow sensing the Earth's magnetic field, to give it directional information -- a built-in compass.

وقد كان الغموض في كيفية حدوث ذلك.

The puzzle, the mystery was: How does it do it?

حسنا، النظرية الوحيدة لاندري إن كانت النظرية الصحيحة، ولكنها النظرية الوحيدة المتاحة-- أنه يستعين بما يسمى بتشابك الكم.

Well, the only theory in town -- we don't know if it's the correct theory, but the only theory in town -- is that it does it via something called quantum entanglement.

في داخل شبكة عين أبو الحناء-- أنا لا أمزح، في داخل شبكة عين أبو الحناء يوجد بروتين يسمى بالكربتكروم، وهو حساس للضوء.

Inside the robin's retina -- I kid you not -- inside the robin's retina is a protein called cryptochrome, which is light-sensitive.

داخل الكربتكروم يوجد زوج من الإلكترونات متشابك كمياً.

Within cryptochrome, a pair of electrons are quantum-entangled.

الآن، تشابك الكم هو عندما يوجد جسيمين بعيدين من بعضهما البعض، ورغم لك، يظلان في حالة اتصال مع بعضهما البعض.

Now, quantum entanglement is when two particles are far apart, and yet somehow remain in contact with each other.

حتى إنشتين كره هذه الفكرة فقد سماها "تأثير شبحي من على البعد."

Even Einstein hated this idea; he called it "spooky action at a distance."

لذا في حال أن إنشتين لم يحبها،فيمكننا أن نكون غير مرتاحين لهذا الأمر.

So if Einstein doesn't like it, then we can all be uncomfortable with it.

إلكترونان في حالة تشابك كمي داخل جزيء واحد يرقصان رقصة رقيقة ذلك أمر حساس جداً لاتجاه تحرك الطيور داخل المجال المغناطيسي للأرض.

Two quantum-entangled electrons within a single molecule dance a delicate dance that is very sensitive to the direction the bird flies in the Earth's magnetic field.

لا ندري إن كان ذلك هو التفسير الصحيح، ولكن، أليس شيئاً مثيراً إن كانت ميكانيكا الكم هي ما يساعد الطيور على النتقل؟

We don't know if it's the correct explanation, but wow, wouldn't it be exciting if quantum mechanics helps birds navigate?