General relativity is just a fancy 20th-century name for gravity – the force that pulls

一般相対性理論とは、20世紀の空想上の名前である重力、つまり引っ張る力のことです。

stuff to the ground and keeps the planets in orbit around the sun .

地面にものを置き、太陽を中心に惑星の軌道を維持します。

General relativity is the idea that gravity happens because space is curved – like how

一般相対性理論は、空間が湾曲しているために重力が発生するという考え方です。

when you walk along the surface of a ball, you end up curving downwards.

ボールの表面に沿って歩くと、結局は下向きにカーブしてしまいます。

Actually general relativity is the idea that space and time aren't separate – time

実際には、一般相対性理論は、空間と時間が分離されていないという考えです。

is a physical dimension, and together they form a single geometry called spacetime – and

は物理的な次元であり、それらが一緒になって時空と呼ばれる一つの幾何学を形成しています。

gravity is caused by curvature in spacetime.

重力は時空の曲率によって発生します。

Except, curvature in spacetime on its own doesn't explain gravity – I mean, just

時空の曲率だけでは重力は説明できません。

because you're on a curved ball that doesn't mean you follow a specific path on the ball.

曲がったボールの上にいるからといって、ボールの上で特定の道をたどるわけではありません。

General relativity is the combination of the ideas that spacetime is curved AND that stuff

一般相対性理論は、時空が湾曲しているという考えと、そのようなものを組み合わせたものです。

in spacetime obeys laws of motion : an object in motion stays in motion along a “straight”

時空間では運動の法則に従う : 運動中の物体は一本の線に沿って運動し続ける

path in curved spacetime . Like following a straight line along the surface of a ball.

湾曲した時空のパス.ボールの表面に沿って直線をたどるように

But spacetime can't be curved any which way.

しかし、時空はどのようにしても曲がることはできません。

Just like how a ball looks flat when you're close enough, curved spacetime is locally

ボールが近くにいると平らに見えるのと同じように、曲がった時空は局所的に

flat (rather than crumpled, or something).

ぺったんこ（クシャクシャになっているというよりは

Of course, flat space makes sense, but what does it mean for spacetime to be flat?

もちろんフラットな空間は理にかなっていますが、時空がフラットなのはどういうことなのでしょうか？

That it obeys the rules of special relativity!

それは特殊相対性理論のルールに従うことだ！

Finite speed of light, time dilation and length contraction, relative addition of velocities,

光の有限速度、時間の拡張と長さの収縮、速度の相対的な加算。

and all that.

とか色々と。

Basically, if general relativity is like a globe, special relativity is being on the

基本的に、一般相対性理論が地球儀のようなものだとすれば、特殊相対性理論はその上に存在していることになります。

surface of the globe (and mathematicians call the globe a pseudo-Riemannian manifold with

の表面（数学者は地球儀を擬似リーマン多様体と呼んでいます。

Lorentzian signature).

ローレンツィアンの署名）。)

Except we still haven't said anything about what determines the curviness, or shape, of

の曲率や形状を決定するものについて まだ何も言っていないことを除いては

spacetime in the first place!

そもそも時空

Or why objects tend to follow straight paths in that spacetime.

あるいは、なぜ物体はその時空の中でまっすぐな道をたどる傾向があるのか。

General Relativity is actually the idea that all the stuff in spacetime – matter, radiation,

一般相対性理論は、実際には時空のすべてのもの - 物質、放射線という考えです。

pressure, energy, momentum, particles, and so on – all that, together with spacetime

圧力、エネルギー、運動量、粒子など、すべてのものを時空とともに

itself, obeys a set of equations called the Einstein Field Equations.

それ自体は、アインシュタイン場の方程式と呼ばれる方程式のセットに従います。

These equations look simple if you write them in a clever way, but they're actually a

これらの方程式は、気の利いた書き方をすれば簡単そうに見えますが、実は

very complicated set of ten nonlinear differential equations [2nd order] that you have to solve

煩雑な１０の微分方程式

in order to make predictions about how spacetime will curve and how the stuff in it will move,

時空がどのようにカーブするか、時空の中のものがどのように動くかを予測するためです。

depending on how spacetime is curving and how the stuff is moving .

時空がどのように湾曲しているか、物がどのように動いているかによる

The solutions to the Einstein Field Equations of General Relativity describe gravity around

一般相対性理論のアインシュタイン場の方程式の解答は、周りの重力を記述します。

solitary objects like black holes or the sun or the earth, and they facilitate very accurate

ブラックホールや太陽、地球のような孤立した物体で、非常に正確な

predictions of orbits around these objects . But these equations aren't limited to

これらの物体の周りの軌道を予測することができます。しかし、これらの方程式は

describing just energy and matter and spacetime around the earth or sun – they can be used

地球や太陽の周りのエネルギーや物質、時空だけを記述することができます - それらを使用することができます。

on the universe as a whole to describe and understand the past and present and future

宇宙全体を俯瞰して、過去・現在・未来を記述・理解する

of the cosmos.

宇宙の

So.

だから

General relativity is the idea that the universe can be described by a pseudo-Riemannian manifold

一般相対性理論は、宇宙は擬似リーマン多様体で記述できるという考え方です。

representing spacetime and an energy-momentum tensor representing all matter and energy,

時空を表し、すべての物質とエネルギーを表すエネルギー・運動量テンソル。

which together obey the Einstein Field Equations.

これらは一緒にアインシュタインの場の方程式に従う。

For our 3+1 dimensional universe, the predictions generated by this idea have been experimentally

私たちの3+1次元の宇宙については、この考えによって生成された予測が実験的に

verified by many many incredibly precise observations, ranging from the precession of the orbit of

の軌道の偏移に至るまで、多くの信じられないほど正確な観測によって検証されています。

Mercury, to the slight drift of the moon's orbit away from the earth, to the gravitational

水星、地球から離れた月の軌道のわずかな漂流に、重力で

lensing and redshift of starlight, to time dilation of atomic clocks and precession of

星のレンズと赤方偏移、原子時計の時間拡張と偏移まで

gyroscopes orbiting the earth, to observations of the polarization of the cosmic microwave

地球を周回するジャイロスコープ、宇宙マイクロ波の偏光の観測に

background radiation, to gravitational wave detections of black hole mergers, to direct

バックグラウンド放射、ブラックホール合体の重力波検出、直接

imaging of the black hole at the center of the Milky Way.

天の川の中心にあるブラックホールの撮像。

Wait but how does general relativity explain the everyday “force” of gravity we experience

待ってください、しかし、一般相対性理論はどのように私たちが経験する重力の日常的な「力」を説明しています。

on earth?

いったい何をしているのでしょうか？

Well, you know how when a vehicle turns but your body's inertia makes you want to go

車が曲がっても体の慣性で行きたくなるのは

straight and it feels like you're being pulled sideways because you're being accelerated

真っ直ぐで、加速されて横に引っ張られる感じ

away from your straight-line path?

直進路から離れて？

In general relativity an object's straight-line inertial path is actually to fall towards

一般相対性理論では、物体の直線的な慣性軌道は、実際には

the center of the earth, and since the surface the earth accelerates us away from that straight-line

地球の中心であり、地球の表面はその直線から私たちを加速させます。

path, we feel that acceleration as a weight or force that we call gravity [equivalence

その加速度を重力と呼ぶ重さや力として感じています。

principle].

原則].

If you're in free fall (or in orbit), then you are following a “straight path through

もしあなたが自由落下中（軌道上）であれば、あなたは「通り抜けて一直線の道」をたどっていることになります。

curved spacetime”, that is, you're not accelerating in spacetime, so you feel like

湾曲した時空」、つまり時空の中では加速していないので、そのように感じます。

you're floating or experiencing “0 g”.

あなたは浮いているか、「0 G」を経験しています。

And that explains gravity!

それが重力の説明になるんだ！

Oops.

おっと

General relativity doesn't explain quantum mechanical phenomena, and has problems jiving

一般相対性理論は量子力学的な現象を説明していないし、ジャイブにも問題がある

with the theory of quantum mechanics in certain extreme situations.

特定の極端な状況下で量子力学の理論を用いて

Physicists have been working for over 90 years to reconcile general relativity and quantum

物理学者は90年以上にわたって一般相対性理論と量子論の調整に取り組んできました。

mechanics in those situations, and while we've learned a lot, we still haven't come close

そのような状況下でのメカニック、そして我々は多くを学んできたが、未だに

to solving everything!

すべてを解決するために

It's hard.

難しいですね。

General Relativity works so well in most cases where we can test it, and quantum mechanics

一般相対性理論は、我々がそれを検証できるほとんどの場合で非常にうまく機能し、量子力学は

works so well in most cases where we can test it, and they're both so mathematically sophisticated

はほとんどの場合でうまく動作しますし、どちらも数学的に洗練されています。

and constrained and distinct from each other, that imagining a different mathematical model

制約があり、互いに異なる数学的モデルを想像することで

that encompasses both while being just as accurate where they're already accurate

併存する

and better where they're in conflict is… very high level stuff.

そして、彼らが対立しているところでは、より良い...非常に高いレベルのものです。

If you want even more levels of General Relativity, I have an extended version of this video on

あなたは一般相対性理論のさらに多くのレベルをしたい場合は、私はこのビデオの拡張バージョンを持っています。

Nebula, the Streamy-award-nominated independent streaming service that's the co-sponsor

ストリーミー賞にノミネートされた独立系ストリーミングサービス「Nebula（ネビュラ）」が共催

of this video.

この動画の

[short teaser of the extended video] Nebula was created by and for a collection of educational

拡張ビデオのショートティーザー】Nebulaは、教育的なコレクションのために作成されたとのこと。

video creators including Real Engineering, Mike Boyd, Up and Atom, Jordan Harrod - and

Real Engineering、Mike Boyd、Up and Atom、Jordan Harrodを含むビデオクリエイターたち。

me - and Nebula has partnered with CuriosityStream, which offers thousands of documentaries and

ネビュラはキュリオシティストリームと提携し、何千ものドキュメンタリーを提供しています。

nonfiction titles to give you access to both in one go!

ノンフィクションのタイトルが一度に両方にアクセスできるようになりました

I recommend Vitamania, about the history and science (or lack thereof, in some cases) of

の歴史と科学（場合によってはそれがない場合もある）についてのビタマニアをお勧めします。

vitamins and supplements.

ビタミンやサプリメント

Sign up for CuriosityStream using the link in the description and you'll also get access

説明にあるリンクを使ってCuriosityStreamに登録すると、以下のようなアクセスが可能になります。

to Nebula, including the extended version of this video as well as an ad-free viewing

このビデオの拡張版や広告なしの視聴も含めて、Nebulaに

experience across the site.

サイトを横断した経験

Oh yeah, and you'll also get 26% off an annual subscription to CuriosityStream.

CuriosityStreamの年間購読料が26%オフになります。