Name: 重力波を棒読みで説明する (Gravitational Waves Explained Using Stick Figures)
Uploaded: 2021-10-21T18:30:37.000Z
Duration: 3 min 21 s

For example, if you shake a stick back and forth in water: water waves.

例えば、水の中で棒を前後に振ると、水の波が起こります。

Vibrate a piece of metal back and forth really fast: air pressure waves.

金属片を高速で前後に振動させると、空気の圧力波が発生します。

Shake some electrons back and forth really fast: radio waves.

電子を高速で往復させると、電波になります。

And yes, shake a planet or star back and forth really fast: gravitational waves.

そう、惑星や星を高速で前後に揺らすと、重力波が発生します。

Gravitational waves happen because the effects of gravity don't travel outwards at infinite

重力波は、重力の影響が無限に外に向かって伝わらないために起こります。

speed – so if the sun were to suddenly jump a few hundred thousand kilometers to the side,

スピード - だから、もしも太陽が突然、数十万キロ横にジャンプしたら。

the changed gravitational field would take time to pulse outwards.

は、変化した重力場が外に向かってパルスするのに時間がかかります。

And if the sun shook back and forth and back and forth, instead of a single pulse, you'd

そして、もし太陽が一回のパルスではなく、前後左右に揺れていたとしたら

は、連続した重力波を得ることができます。

では、その "手を振る "のは何か？

In the case of water, the height of the water increases and decreases at any particular

水の場合は、ある特定の場所で水の高さが増えたり減ったりします。

波が通過する際には、その位置を確認します。

In the case of sound, the pressure of the air increases and decreases at any particular

音の場合、空気の圧力は、ある特定の場所で増加したり減少したりします。

In the case of radio or cell phone signals or any other electromagnetic waves, the electric

ラジオや携帯電話の信号などの電磁波の場合は、電

and magnetic fields get stronger and weaker at any particular location as the waves travel

磁界は、波の進行に伴って特定の場所で強くなったり弱くなったりします。

And in the case of gravitational waves, the gravitational field gets slightly stronger

また、重力波の場合は、重力場が少しずつ強くなるので

波が通過するときには、弱くなったりします。

You can tell a wave has passed by looking at how nearby particles behave – a bobber

波が通過したことは、近くの粒子の振る舞いを見ることでわかる - ボバー

on the water rises up and down, the electrons in a radio antenna move back and forth because

水面が上がったり下がったりするのは、ラジオのアンテナの電子が行ったり来たりしているからである。

of the changing electric field, and free-floating people or planets or cats move back and forth

変化する電界の中を、自由に浮遊する人や惑星や猫が行き来する。

because of the changing gravitational field – though in this last case, the peculiarities

重力場の変化のために - しかし、この最後のケースでは、特異性は

of gravity mean that the free-floating things actually experiencing the gravitational wave

の重力波は、実際に重力波を経験している自由なものを意味します。

は、動いている感じがしません。

But if you measure the space between them by sending a pulse of laser light and measuring

しかし、レーザー光のパルスを送って、その間の空間を測定すると

the time it takes for it to come back, you'll find that the distance between them increases

戻ってくるまでの時間を考えると、その間の距離が長くなっていることがわかります。

In practice, physicists don't actually measure gravitational waves with free-floating cats

実際には、物理学者は自由に浮遊している猫で重力波を測定することはありません。

– they use very very fancy expensive mirrors which are effectively free-floating because

- このような場合、非常に高価なミラーを使用しますが、このミラーは事実上自由に浮遊しています。

they're hung on pendulums suspended on isolation tables suspended on isolation tables, or which

振り子に吊るされたり、アイソレーションテーブルに吊るされたり、どの

are _actually_ free-floating because they're attached to satellites floating in space – though

は、宇宙に浮かぶ衛星に取り付けられているため、実際には自由に浮遊しています。

これはまだ行われていません。

The reason physicists need fancy floating mirrors to detect gravitational waves is that

重力波を検出するために物理学者が派手な浮遊鏡を必要とする理由は

波はとても、とても弱いです。

For example, the electrons that vibrate back and forth in a radio antenna to make electromagnetic

例えば、ラジオのアンテナの中で電子が前後に振動して、電磁波を

waves ALSO make gravitational waves; electrons _are_ matter moving back and forth after all.

波は同時に重力波も作ります。つまり、電子は前後に動く物質なのです。

But the waves they make are super weak: a 200 watt radio transmitter gives off something

しかし、その波は非常に弱く、200ワットのラジオ送信機が発するのは

like a quadrillionth of a quintillionth of a quintillionth of a quintillionth of that

その4分の1の4兆分の1の4兆分の1の4兆分の1の4兆分の1の4兆分の1のように

And that's why here on earth we can only detect the biggest baddest astronomical events – like

だからこそ、私たちが地球上で感知できるのは、次のような最大級の天文学的イベントだけなのだ。

superfast spinning neutron stars or merging black holes or the big bang.

超高速で回転する中性子星、ブラックホールの合体、ビッグバン。

Though so far, we've only detected black hole collisions.

しかし、これまではブラックホールの衝突しか検出できませんでした。