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Looking up at the night sky,
私たちは 夜空を見上げると
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we are amazed by how it seems to go on forever.
その永遠に見える様相に驚嘆します
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But what will the sky look like
今から何十億年後には どうなっているでしょう
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billions of years from now?
今から何十億年後には どうなっているでしょう
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A particular type of scientist,
宇宙科学者と呼ばれる私のような科学者は
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called a cosmologist,
宇宙科学者と呼ばれる私のような科学者は
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spends her time thinking about that very question.
その疑問について考えています
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The end of the universe is intimately linked
宇宙の終わりは宇宙の構成物と
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to what the universe contains.
密接に関わっています
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Over 100 years ago,
100年以上昔
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Einstein developed the Theory of General Relativity,
アインシュタインは「一般相対性理論」を構築し
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formed of equations that help us
宇宙の構成物と形状の関係が分る 方程式を導き出しました
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understand the relationship
宇宙の構成物と形状の関係が分る 方程式を導き出しました
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between what a universe is made of
宇宙の構成物と形状の関係が分る 方程式を導き出しました
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and its shape.
宇宙の構成物と形状の関係が分る 方程式を導き出しました
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It turns out that the universe
それによると 宇宙は球面のように 湾曲しているかもしれません
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could be curved like a ball or sphere.
それによると 宇宙は球面のように 湾曲しているかもしれません
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We call this positively curved or closed.
これを「正の曲率を持つ空間」とか 「閉じた空間」 といいます
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Or it could be shaped like a saddle.
または馬の鞍のような形を しているかもしれません
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We call this negatively curved or open.
これを「負の曲率を持つ空間」とか 「開いた空間」 と呼びます
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Or it could be flat.
または平坦かもしれません
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And that shape determines
その形が
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how the universe will live and die.
宇宙の生死を決めるのです
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We now know that the universe is very close to flat.
現在 宇宙はほぼ平坦だと 考えられていますが
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However, the components of the universe
宇宙の構成物も
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can still affect its eventual fate.
その運命に関わり得ます
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We can predict how the universe
宇宙が時間と共に
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will change with time
どのように変わるか
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if we measure the amounts or energy densities
今の宇宙の構成物の量や エネルギー密度から予測出来ます
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of the various components in the universe today.
今の宇宙の構成物の量や エネルギー密度から予測出来ます
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So, what is the universe made of?
では宇宙は何で 出来ているのでしょうか?
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The universe contains all the things that we can see,
宇宙には私たちが見えるもの—
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like stars, gas, and planets.
星、ガス、惑星の様なものが含まれています
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We call these things ordinary or baryonic matter.
これらを「普通の物質」 もしくは「バリオン」と呼びます
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Even though we see them all around us,
これらは私たちの周りに見られますが
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the total energy density of these components
これらのエネルギー密度の合計は
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is actually very small,
実はとても僅かなものです
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around 5% of the total energy of the universe.
宇宙の全エネルギーの5%程です
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So, now let's talk about what the other 95% is.
では残り95%は何か お話ししましょう
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Just under 27% of the rest
宇宙のエネルギー密度の 残り27%弱は
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of the energy density of the universe
宇宙のエネルギー密度の 残り27%弱は
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is made up of what we call dark matter.
ダークマターと呼ばれるもので成っています
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Dark matter is only very weakly interacting with light,
ダークマターは光には殆ど反応しないので
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which means it doesn't shine or reflect light
星や惑星のように 光を発したり 反射することもありません
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in the way that stars and planets do,
星や惑星のように 光を発したり 反射することもありません
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but, in every other way,
しかし その他の点では
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it behaves like ordinary matter --
「普通の物質」と同様な振舞いをします
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it attracts things gravitationally.
引力があるのです
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In fact, the only way we can detect this dark matter
現に ダークマターの発見に 使われる唯一の方法は
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is through this gravitational interaction,
重力の相互作用を通じてなされるもので
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how things orbit around it
公転軌道とか
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and how it bends light
湾曲した空間を 光が屈折する様子からです
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as it curves the space around it.
湾曲した空間を 光が屈折する様子からです
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We have yet to discover a dark matter particle,
ダークマターの粒子はまだ見つかっていませんが
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but scientists all over the world are searching
世界中の科学者達はこのなかなか見つけられない—
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for this elusive particle or particles
粒子や それが宇宙に及ぼす現象を 見つけようとしています
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and the effects of dark matter on the universe.
粒子や それが宇宙に及ぼす現象を 見つけようとしています
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But this still doesn't add up to 100%.
しかし それでも まだ100%にはなりません
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The remaining 68%
残りの宇宙エネルギー密度の68%は
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of the energy density of the universe
残りの宇宙エネルギー密度の68%は
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is made up of dark energy,
ダークエネルギーで成っています
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which is even more mysterious than dark matter.
それはダークマターよりもっと不思議です
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This dark energy doesn't behave
ダークエネルギーは 私たちの知る
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like any other substance we know at all
他の如何なるものとも 全く異なり
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and acts more like anti-gravity force.
斥力のように作用します
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We say that it has a gravitational pressure,
これを「負の圧力」があると言いますが
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which ordinary matter and dark matter do not.
それはダークマターや「普通の物質」にはないものです
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Instead of pulling the universe together,
重力により宇宙は収縮していると—
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as we would expect gravity to do,
想像されるのですが そうではなく
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the universe appears to be expanding apart
宇宙は加速的に膨張しているようなのです
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at an ever-increasing rate.
宇宙は加速的に膨張しているようなのです
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The leading idea for dark energy
ダークエネルギーを説明する有力な考えは
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is that it is a cosmological constant.
「宇宙定数」です
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That means it has the strange property
これは奇妙な特性があり
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that it expands as the volume of space increases
膨張に伴ってエネルギーが増大し エネルギー密度を一定に保つのです
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to keep its energy density constant.
膨張に伴ってエネルギーが増大し エネルギー密度を一定に保つのです
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So, as the universe expands
ですから 宇宙の膨張にしたがって
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as it is doing right now,
— 今 そうなんですが —
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there will be more and more dark energy.
どんどんダークエネルギーが増えるのです
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Dark matter and baryonic matter,
それに反して ダークマターやバリオンは
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on the other hand,
それに反して ダークマターやバリオンは
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don't expand with the universe
宇宙と共に増加することなく
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and become more diluted.
薄められて行くのです
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Because of this property
この「宇宙定数」の特質の為
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of the cosmological constant,
この「宇宙定数」の特質の為
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the future universe will be more and more dominated
未来の宇宙は次第にダークエネルギーに支配され—
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by dark energy,
未来の宇宙は次第にダークエネルギーに支配され—
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becoming colder and colder
だんだんと冷えて—
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and expanding faster and faster.
膨張の加速に拍車がかかって行きます
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Eventually, the universe will run out of gas
遂には 宇宙には 星を作るガスがなくなります
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to form stars,
遂には 宇宙には 星を作るガスがなくなります
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and the stars themselves will run out of fuel
星は燃料不足で
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and burn out,
燃え尽きてしまいます
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leaving the universe with only black holes in it.
残るのはブラックホールだけの宇宙です
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Given enough time,
十分に時間が経つと
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even these black holes will evaporate,
ブラックホールさえも消えてしまい
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leaving a universe that is completely cold and empty.
冷たい全く空っぽの宇宙だけが残ります
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That is what we call the heat death of the universe.
これを「熱的死」と呼びます
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While it might sound depressing
我々の住む宇宙が 冷たく生命のいない
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living in a universe
我々の住む宇宙が 冷たく生命のいない
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that will end its lifetime cold
終焉を迎えるとは 憂鬱な話かもしれませんが
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and devoid of life,
終焉を迎えるとは 憂鬱な話かもしれませんが
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the end fate of our universe
私たちの宇宙の最後は
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actually has a beautiful symmetry
実のところ 熱く劇的な始まりと
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to its hot, fiery beginning.
美しい対称性を持っています
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We call the accelerating end state
この宇宙の加速的最後の状態を 「ド・ジッター膨張期」と呼びます
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of the universe a de Sitter phase,
この宇宙の加速的最後の状態を 「ド・ジッター膨張期」と呼びます
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named after the Dutch mathematician
オランダの数学者 ウィレム・ド・ジッターの
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Willem de Sitter.
名を取って こう呼ばれます
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However, we also believe
しかし宇宙には
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that the universe had another phase
もうひとつのド・ジッター膨張期が あったと信じられています
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of de Sitter expansion
もうひとつのド・ジッター膨張期が あったと信じられています
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in the earliest times of its life.
これは宇宙の ごく初期に起こりました
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We call this early period inflation,
これを宇宙創世期の「インフレーション」といい
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where, shortly after the Big Bang,
ビッグバンのすぐ後のことで
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the universe expanded extremely fast
宇宙は一瞬にして急激に膨張しました
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for a brief period.
宇宙は一瞬にして急激に膨張しました
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So, the universe will end
宇宙は始まった時のように
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in much the same state as it began,
加速的に終わりを告げるのです
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accelerating.
加速的に終わりを告げるのです
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We live at an extraordinary time
私たちは宇宙史上 特別な時代に生きています
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in the life of the universe
私たちは宇宙史上 特別な時代に生きています
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where we can start to understand
人類は宇宙の歴史と運命を解明し始め
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the universe's journey
人類は宇宙の歴史と運命を解明し始め
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and view a history
そして その歴史は
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that plays itself out on the sky
空を見上げれば
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for all of us to see.
眺めることも出来るのです