It's a map of the solar system.

太陽系の地図だ。

Recently I got really curious and I started zooming out, well past the solar system and deep into the night sky, and this kind of blew my mind.

最近、私は本当に好奇心が湧いてきて、太陽系を通り越して夜空の奥深くまでズームアウトし始めた。

We have mapped these stars that are so far away from us, light years away, and yet here they are on this map, somehow positioned in space.

私たちから何光年も離れた星々が、この地図に描かれている。

This seems impossible to me.

私には不可能に思える。

How is it that we're able to, from this little speck of dust, look up and somehow gauge how far away things are?

どうして私たちは、この小さな塵の一粒から上を見上げて、物事の距離を測ることができるのだろう？

Like this one specific star, how do we know that this is 864.3 light years away?

この特定の星のように、この星が864.3光年離れていることをどうやって知ることができるのか？

I mean that's like 8 quadrillion kilometers, it's insanely far.

つまり、8兆キロもあるんだ。

The story of how we did this, how we measured the distance to these incredibly far away objects in the sky, it's a story of people looking up and asking questions, and in the process creating a map of the heavens.

どのようにしてこのようなことを行ったのか、どのようにして空にある信じられないほど遠い天体までの距離を測定したのか、それは人々が見上げ、質問し、その過程で天の地図を作り上げた物語なのだ。

In the old days, people knew about the planets, but they thought the stars were in some sort of vault of heaven just a bit further away than the planets.

昔、人々は惑星のことは知っていたが、星は惑星よりも少し離れた天の丸天井のようなところにあると思っていた。

So mapping the night sky, this is a big topic.

夜空のマッピング、これは大きなトピックだ。

Let's start small first, the stuff close to us.

まずは身近なところから小さく始めてみよう。

How do we know how far Jupiter is, and the moon, and all of that?

木星の距離、月の距離、そのすべてをどうやって知ることができるのだろう？

From here, the methods get trippier and trippier the further away you get, but for now, the solar system.

ここから先は、遠ざかれば遠ざかるほど方法はどんどんトリッピーになっていくが、とりあえずは太陽系だ。

Measuring the distance to planets is relatively easy because we see the planets move.

惑星の動きを見ることができるので、惑星までの距離を測るのは比較的簡単だ。

We see them spin around the sun, and we can observe their behavior over the course of decades and generations and record that.

何十年、何世代にもわたってその行動を観察し、記録することができる。

After a lot of observation, we realize that the planets go around the sun, and they go in this kind of elliptical shape.

多くの観察の結果、惑星は太陽の周りを回っており、このような楕円の形をしていることがわかった。

They don't go like in a perfect circle.

完全な円形にはならない。

You can then observe that the planets start moving quicker the closer they are to the sun because of gravity.

そして、惑星が重力によって太陽に近づくほど速く動き始めることを観察することができる。

Gravity pulls it in and whips it around.

重力に引き寄せられ、鞭打たれる。

Observing the planets and how they move around the sun allowed one very smart German astronomer, who apparently exclusively ate with chopsticks.

惑星が太陽の周りをどのように動くかを観察することで、ある非常に賢いドイツの天文学者は、どうやら箸だけで食事をしていたようだ。

I'm kidding.

冗談だよ。

I know they're not chopsticks.

箸でないことは分かっている。

Okay?

いいかい？

It's just a joke.

ただのジョークだよ。

It's actually just like a compass.

コンパスのようなものだ。

Ha ha ha.

ハハハハ。

Anyway, this guy, Johannes Kepler, used his chopsticks to measure all of this movement, how the planets moved.

とにかく、このヨハネス・ケプラーという男は、箸を使って惑星の動きを測定した。

He plotted it, and he came up with some really savvy equations, and ratios, and laws that gave us the average distance to each planet.

彼はそれをプロットし、実に精通した方程式や比率、法則を導き出し、各惑星までの平均距離を出した。

Suddenly, the night sky went from 2D to 3D for the first time.

突然、夜空が2Dから初めて3Dになった。

Which gave us a place, a physical place, relative to all these planets floating around the sun.

その結果、私たちは、太陽の周りを浮遊するすべての惑星と相対する、物理的な場所を得たのだ。

Okay, but this is child's play when it comes to measuring distances in space.

しかし、宇宙空間での距離の測定となると、これは子供の遊びだ。

These planets are like our next door neighbors.

これらの惑星は私たちの隣人のようなものだ。

So now, let's step into the big leagues and talk about how we started to map stars and their distance from Earth.

では、大リーグに足を踏み入れて、恒星とその地球からの距離の地図をどのように作り始めたかについて話そう。

For the stuff that's not orbiting the sun, that's really far away, we can use a concept called parallax.

太陽の周りを回っていない、本当に遠くにあるものについては、視差という概念を使うことができる。

Wait a minute.

ちょっと待ってくれ。

Parallax?

視差？

Parallax sounds strangely familiar when talking about physics in space.

宇宙での物理学の話をすると、視差が妙に身近に聞こえる。

It's still scalary.

まだスケーラリーだ。

I mean, did we say that?

そんなこと言ったっけ？

But he goes by the pseudonym parallax.

しかし、彼はパララックスというペンネームで活動している。

Got that great name.

その素晴らしい名前を手に入れた。

Okay, no, no, no.

オーケー、ノー、ノー、ノー。

Not that parallax, the pseudoscientist from the 1800s.

1800年代の疑似科学者の視差ではない。

I'm talking about the scientific concept.

科学的な概念について話しているんだ。

Parallax is a concept that says that if you're observing something far away and you shift your position relative to that far away thing, the far away thing will look slightly different relative to the background.

視差とは、遠くのものを観察しているときに、その遠くのものに対して相対的に位置をずらすと、遠くのものが背景に対してわずかに違って見えるという概念である。

Okay, so let's say we're looking up at the night sky and we want to know how far away this star is.

では、夜空を見上げていて、この星の距離を知りたいとしよう。

Remember that Earth is always floating around the sun at any given time, which is moving us in space.

地球は常に太陽の周りを浮遊しており、宇宙空間を移動していることを忘れてはならない。

So if we observe this star in May and then wait six months till November and observe that star again, we've now gained a new perspective on the star and what it looks like relative to its background.

つまり、5月にこの星を観測し、その後6ヶ月待って11月に再びその星を観測すれば、その星とその背景との相対的な見え方について、新たな視点を得ることができるのだ。

This gives us an angle that we can use to calculate this distance.

これにより、この距離を計算するのに使える角度が得られる。

What we don't know is this value.

私たちが知らないのはこの値だ。

This is the distance.

この距離だ。

This is what we're looking for.

これが私たちが求めているものだ。

But we do know a few things.

しかし、いくつかわかっていることがある。

We know this distance because it's just the distance from Earth to the sun, which happens to be 149 million kilometers or one astronomical unit.

私たちがこの距離を知っているのは、地球から太陽までの距離が1億4900万km、つまり1天文単位だからだ。

This distance times two.

この距離×2。

And then we also know this angle up here because we measured it from two different perspectives.

そして、この角度も2つの異なる角度から測定したものである。

Thanks to the wizardry that is trigonometry, we can use this distance and this angle to determine what this distance is.

三角法のおかげで、この距離と角度を使えば、この距離が何センチなのかがわかる。

This works really well and it's allowed us to measure the distance to a lot of stars.

これは実にうまく機能し、多くの星までの距離を測ることができた。

But remember that a key ingredient to this whole parallax thing is the slight shift in perspective between the first angle and the second angle.

しかし、この視差というものの重要な要素は、最初のアングルと2つ目のアングルとの間のパースペクティブのわずかなズレであることを覚えておいてほしい。

As you start to measure things that are further and further away, this angle becomes slighter and slighter until eventually it becomes impossible to discern.

遠くのものを測り始めると、この角度はどんどん小さくなり、最終的には見分けがつかなくなる。

It's so minuscule, the perspective shift, that you can't actually detect it.

パースペクティブのズレは非常に小さいので、実際にそれを感じることはできない。

So there's a limit to how far parallax goes.

だから、視差の限界はある。

With our Earth-based telescopes, we've been able to perceive the angle enough to where we can see things that are about 300 light years away.

地球にある望遠鏡で、私たちは300光年ほど先のものを見ることができる角度を知覚することができるようになった。

I mean, that is way bigger than like the things that are close to us in the solar system, but it's still a tiny number compared to like the galaxy or the universe.

つまり、太陽系にある私たちの近くにあるものよりはずっと大きいが、銀河系や宇宙に比べればまだ小さな数だ。

Luckily, we have fancier tools like this guy that have really good technology for detecting these slight angle differences from two different perspectives of a star.

幸いなことに、私たちはこの男のようなファンシーな道具を持っていて、星の2つの異なる視点からのわずかな角度の違いを検出する本当に優れた技術を持っている。

And that's allowed us to observe and measure the distance to stars that are up to 3,000 light years away, way further out.

そのおかげで、3,000光年も離れた、はるか彼方にある星々を観測し、その距離を測ることができるようになった。

Okay, so here's where we're at.

オーケー、それで今、私たちはここにいる。

With Kepler's fancy equations, watching the planets move around the sun, we've been able to measure the distance to planets.

ケプラーの素晴らしい方程式によって、惑星が太陽の周りを動くのを見て、私たちは惑星までの距離を測ることができるようになった。

With parallax, we've been able to measure the distance to stars that are really far away and get a 3D map of our galactic neighbors.

視差を利用することで、私たちは本当に遠くにある星までの距離を測定し、銀河系近隣の3D地図を得ることができる。

But we're still not really scratching the surface of the distances that exist in the universe.

しかし、私たちはまだ宇宙に存在する距離の表面をなぞったにすぎない。

So how do we do that?

では、どうすればいいのか？

This is where it starts to get kind of crazy and trippy and weird.

ここからが、ちょっとクレイジーでトリッピーで奇妙な展開になる。

And I'm going to do my best to explain this in a way that comes through.

そして、このことを伝わるように説明することに全力を尽くすつもりだ。

So here we go.

それでは、どうぞ。

One of the major methods for measuring the distance to super far away stars and galaxies was pioneered by a computer at Harvard in 1912.

超遠くの星や銀河までの距離を測定する主要な方法のひとつは、1912年にハーバード大学のコンピューターによって開拓された。

Wait, what? A computer in 1912?

待って、何？1912年にコンピューター？

Yeah, that's what I said. A computer at Harvard in 1912.

ああ、そう言ったよ。1912年、ハーバード大学のコンピューター。

But computers weren't invented until the 1950s.

しかし、コンピューターが発明されたのは1950年代になってからだ。

But computers in 1912 looked like this.

しかし、1912年当時のコンピューターはこうだった。

This is a group of women who worked in Harvard's astronomy department in the early 1900s.

これは、1900年代初頭にハーバード大学の天文学部門で働いていた女性たちのグループである。

Their job title was literally computers, meaning someone who executes predetermined logical calculations on large inputs of data.

彼らの職種は文字通りコンピューターで、大量のデータを入力し、決められた論理計算を実行する人という意味だ。

Harvard astronomers were taking loads of photos of the night sky with their new fancy telescopes.

ハーバード大学の天文学者たちは、新しい高級望遠鏡で夜空の写真を撮りまくっていた。

The images came out like this.

画像はこのようになった。

Glass plates with photos of the night sky developed on them.

夜空の写真を現像したガラス板。

The computers were tasked with looking at each of these plates and naming and classifying the stars by their brightness and their type.

コンピュータは、これらのプレートのそれぞれを見て、星の明るさと種類によって名前を付け、分類する任務を負った。

They were basically creating a 2D map of the sky.

彼らは基本的に空の2D地図を作成していた。

They didn't know how far away they were, they just were classifying their position in the night sky relative to our perspective on Earth.

地球から見た夜空の位置を分類していただけなのだ。

At the time, a lot of legit astronomers figured that what was in our galaxy was all there was to the universe.

当時、多くの正統な天文学者は、我々の銀河系にあるものが宇宙のすべてだと考えていた。

We had no idea of knowing how far away some of these objects were, so we just figured that maybe everything is somewhat close by in our galaxy.

私たちは、これらの天体がどれくらい遠くにあるのか全く知らなかった。

One of these computers was named Henrietta.

そのうちの1台にヘンリエッタという名前のコンピューターがあった。

She was assigned to focus on one big cluster of stars in the night sky and to look at and classify those stars.

彼女は、夜空にあるひとつの大きな星団に焦点を当て、それらの星を見て分類するように命じられた。

She documented thousands of stars but was bothered by this one question.

彼女は何千もの星を記録しているが、この一つの質問に悩まされていた。

If you look up at the night sky and you see a super bright star, if you look up at the night sky and you see a super bright star, is it super bright because it's a big bright star or is it super bright because it's just close by?

夜空を見上げて超明るい星が見えたとして、それが大きな明るい星だから超明るいのか、それともすぐ近くにあるから超明るいのか？

By the same token, if you see a really dim star, does that mean it's just really really far away and it's actually a big star that's super bright or it's actually just a small dim star?

同じ意味で、もし本当に暗い星が見えたとしたら、それは本当に遠くにあって、実際には超明るい大きな星なのか、それとも実際には小さな暗い星なのか？

We really had no way of knowing because again they had no idea how far away these objects were that they were measuring.

というのも、彼らが測定している天体がどのくらい遠くにあるのか、これまたまったく見当がつかなかったからだ。

She was looking at this one part of the night sky, this one cloud of stars.

彼女は夜空のこの一部分、この星の雲を見ていた。

She didn't know how far away that cloud was but she figured all the stars were about the same distance from Earth and she noticed that some of these stars were pulsating.

彼女はその雲がどれくらい遠くにあるのか知らなかったが、すべての星が地球から同じくらいの距離にあると考え、いくつかの星が脈動していることに気づいた。

They were getting brighter and dimmer, brighter and dimmer and they were doing it at a strangely consistent rate.

明るくなっては暗くなり、明るくなっては暗くなり......。

If one of the stars took four days to get brighter and it took four days to get dimmer and four days to get brighter, it would stick to that pattern, that period over and over again.

ある星が4日かけて明るくなり、4日かけて暗くなり、4日かけて明るくなったとしたら、そのパターン、その期間を何度も何度も繰り返すことになる。

Very reliable, very consistent.

非常に信頼でき、安定している。

You may be wondering what does this have to do with mapping the night sky?

これが夜空のマッピングとどう関係があるのか不思議に思うかもしれない。

We're getting there.

もうすぐだ。

So Henrietta decides to make a graph to start to plot every one of these stars that are pulsating and determine if there's any sort of pattern.

そこでヘンリエッタは、脈動している星をひとつひとつプロットし、何らかのパターンがあるかどうかを調べるためにグラフを作ることにした。

On one axis she put how long it took for these stars cycle to go from bright to dim.

一つの軸に、これらの星のサイクルが明るくなってから暗くなるまでの時間を置いた。

Maybe it was two days, maybe it was five days, maybe it was ten days.

2日だったかもしれないし、5日だったかもしれないし、10日だったかもしれない。

Remember that each of these stars were showing a very consistent pattern of sticking to their cycle.

これらの星はそれぞれ、周期を守る非常に一貫したパターンを示していたことを思い出してほしい。

On the other axis she plotted how bright they were at each of these phases, at their dimmest and at their brightest point.

もう一方の軸には、それぞれの位相で、最も暗いときと最も明るいときの明るさをプロットした。

So you've got brightness on this side and you've got how long it takes for this pulsating to happen on this one.

こちら側には明るさがあり、こちら側には脈動が起こるまでの時間がある。

So let's say she sees a star.

では、彼女が星を見たとしよう。

She sees that it takes two days for it to go from dim to bright and then two more days to go from bright to dim.

彼女は、薄暗い状態から明るい状態になるまで2日かかり、明るい状態から薄暗い状態になるまでさらに2日かかると見ている。

And then at its dimmest point its brightness value is down here and at its brightest point it's more like up here.

そして、最も暗いときの輝度値はこの下で、最も明るいときの輝度値はこの上という感じだ。

So this is what an entry would look like for one of these stars that she's observing.

これが、彼女が観測している星の1つに対するエントリーのようなものだ。

She did this for a bunch of stars night after night and she started to see a pattern.

彼女は毎晩毎晩、何人もの星のためにこれを行い、パターンが見え始めた。

What this graph tells us is that stars that have a really long cycle going from dim to bright, let's say they take like ten or twenty days to do that, those stars are overall really bright.

このグラフが教えてくれるのは、薄暗くなったり明るくなったりする周期がとても長い星、例えば10日か20日かかるような星は、全体的にとても明るいということだ。

They're probably big, they have more energy.

体も大きいだろうし、エネルギーもある。

Whereas the opposite is true.

一方、その逆もある。

Stars that pulsate really quickly, that maybe just take a day or a half a day to go from dim to bright to dim to bright, those stars are actually overall much dimmer, potentially smaller, not actually as bright and intense as the stars that take a really long time to do their cycle.

とても速く脈動する星は、薄暗くなったり明るくなったり、薄暗くなったり明るくなったりを1日か半日で繰り返す。

So now if you look at the night sky and you see a really dim star, let's say, you don't know if it's dim because that's just a really small star or it's dim because it's really, really, really far away.

例えば、夜空を見ていて本当に暗い星が見えたとする。それが本当に小さな星だから暗いのか、それとも本当に本当に遠くにあるから暗いのかわからない。

It's actually a super bright star but it's just super far away from our perspective so it looks dim.

実際には超明るい星なのだが、我々から見ると超遠方なので薄暗く見えるだけなのだ。

But now with Henrietta's formula you could look at the pulsating of that star and if it's pulsating really slow, taking ten days to go from dim to bright and bright to dim, then you can be sure that that's actually a really big bright star that just looks dim to us because we're super far away from it.

でも今、ヘンリエッタの公式を使えば、その星の脈動を見て、もし脈動が本当にゆっくりで、薄暗くなったり明るくなったり、明るくなったり薄暗くなったりするのに10日かかるとしたら、その星は実際には本当に大きな明るい星で、私たちがその星から超遠距離にいるために薄暗く見えているだけなのだと確信できる。

This gave astronomers a yardstick that they just didn't have before to observe and understand the distance to stars that were way, way outside of the previous tools that we had to measure distance.

これによって天文学者たちは、それまで私たちが持っていた距離を測る道具から大きく外れた星々を観測し、その距離を理解するための、それまで持っていなかった物差しを手に入れたのだ。

They took another swath of the cosmos and took them from 2D to 3D.

宇宙を2Dから3Dにしたのだ。

Soon after Henrietta Leavitt discovered this amazing relationship, a man by the name of Edwin Hubble, famous astronomer, decided that he wanted to use this to settle the grand debate on whether or not the galaxy was all there was to the universe.

ヘンリエッタ・リービットがこの驚くべき関係を発見した直後、天文学者として有名なエドウィン・ハッブルという人物が、銀河系が宇宙のすべてなのかどうかという壮大な論争に決着をつけるためにこれを利用しようと考えた。

He'd been looking up at the sky and been seeing this kind of fuzzy cluster of stars that he didn't really understand. Was it close? Was it far away?

彼は空を見上げていたが、よくわからないぼんやりとした星の集まりを見ていた。近くにあったのか？遠いのか？

Hubble was able to pick out one of the stars in this cluster and look at how it pulsated.

ハッブルは、この星団の星のひとつを選び出し、それがどのように脈動しているかを見ることができた。

Using Henrietta's formula, it became very clear to Hubble that this little fuzzy dot in the sky was very far away, way outside of our galaxy.

ヘンリエッタの公式を用いると、ハッブルにとって、空に浮かぶこの小さなぼんやりとした点が、銀河系のはるか彼方にあることがはっきりとわかった。

This settled the debate about whether or not our galaxy was the entire universe or not.

これによって、我々の銀河系が宇宙全体なのかどうかという論争に決着がついた。

That little fuzzy spot in the sky that Hubble was looking at turned out to be the Andromeda Galaxy.

ハッブルが見ていた空にある小さなぼんやりとした点は、アンドロメダ銀河であることが判明した。

It was a groundbreaking discovery, all made possible because of Henrietta Leavitt's formula.

これは画期的な発見であり、すべてはヘンリエッタ・リービットの処方のおかげで可能になった。

And at the time, Hubble estimated that it was probably around 700,000 light-years away.

当時、ハッブルは70万光年ほど離れていると推定していた。

We've since honed that estimate to more like 2.5 million light-years away.

それ以来、私たちはこの推定値を250万光年先まで縮めた。

And now, using the telescope that bears Hubble's name, we've been able to observe that there aren't just a few galaxies outside of our own, but billions.

そして今、ハッブルの名を冠した望遠鏡を使って、私たちの銀河系の外には銀河がいくつか存在するだけでなく、何十億という銀河が存在することを観測することができた。

Okay, that's it. That's the answer to my question.

オーケー、それでいい。これが私の質問の答えだ。

That's how I'm able to zoom around the solar system and the galaxy using this computer program.

こうして私は、このコンピュータープログラムを使って太陽系や銀河系をズームすることができるのだ。

The methods I talked about here are kind of the main building blocks of measuring distance in space.

ここでお話しした方法は、空間内の距離を測定するための主要な構成要素のようなものです。

We're continuing to push the bounds on this.

私たちはその限界に挑み続けている。

There are now methods for measuring the distance to all sorts of types of galaxies, all sorts of types of distances, and we continue to build out a map of the night sky in 3D.

現在では、あらゆる種類の銀河までの距離、あらゆる種類の距離を測定する方法があり、夜空の3D地図を作り続けている。

And I'm really grateful for that.

それに本当に感謝している。

Honestly, I'm grateful for the pioneers who put their minds to giving us perspective because it allows me to see where I live in the cosmos and what kind of space I occupy in the night sky.

正直なところ、パイオニアたちがパースペクティブを与えてくれたおかげで、自分が宇宙のどこに住んでいるのか、夜空にどのような空間を占めているのかがわかるようになったからだ。

And for some reason, that perspective, knowing where the stars are and knowing how far away they are, just kind of has ingrained itself into my mind and allowed me to keep perspective as I live my day-to-day life.

そしてなぜか、その視点、星がどこにあるのか、どれくらい遠くにあるのかを知っていることが、私の心に染み付いていて、日々の生活の中で視点を保つことができるようになった。

Anyway, that's that. Thanks for watching.

とにかく、これでおしまいだ。見てくれてありがとう。

Also, I want to thank Squarespace for sponsoring this video.

また、このビデオのスポンサーになってくれたSquarespaceに感謝したい。

Squarespace is a really easy-to-use place where you can build a website or a portfolio or an online presence of any kind.

Squarespaceは、ウェブサイトやポートフォリオ、あらゆる種類のオンラインプレゼンスを構築できる、とても使いやすい場所です。

I'm currently rebuilding my portfolio and website using Squarespace.

現在、Squarespaceを使ってポートフォリオとウェブサイトを再構築しています。

I'm learning a ton about these features and how useful they are.

このような機能がどれほど便利なのか、とても勉強になる。

There are really easy-to-use, beautiful templates that allow you to get a website up in minutes.

本当に使いやすく美しいテンプレートがあり、数分でウェブサイトを立ち上げることができる。

But then, in addition to just, like, hosting and websites,

でも、ホスティングやウェブサイトだけじゃなくてね、

Squarespace gives you integration with all sorts of things that make running an online business easier and better, like email marketing campaigns.

Squarespaceは、Eメールマーケティングキャンペーンなど、オンラインビジネスをより簡単で優れたものにする様々なものと統合できます。

And, of course, integration with social media platforms.

そしてもちろん、ソーシャルメディア・プラットフォームとの統合。

All of the tools you need to build out a beautiful-looking online presence and to do it without a ton of work.