Everything attracts everything else.

全てのものは 他のものを引きつけます

Ouch!

イタッ！

Including you.

あなたもですよ

Ow!

アゥ！

In this final lesson,

この最後のレッスンでは

we'll explore what gravity means for space-time,

時空にとっての重力の意味 というより

or rather what space-time means for gravity.

むしろ 重力にとっての 時空の意味を探ってみましょう

Until now, we've been dealing with things moving at constant speeds,

これまでのレッスンでは 等速運動をするものだけを

with straight world lines in space-time.

扱ってきました

But once you add gravity,

このことは 時空図では 真っ直ぐな世界線で表されました

if you measure a speed at one moment,

しかし重力が加わると

then again a bit later,

ある瞬間に速度を測っても

the speed may have changed.

少し後に測り直すと

In other words, as I discovered, gravity causes acceleration,

速度は変化しているでしょう

so we need the world line to look different from one moment to the next.

言い換えると

As we saw in the last lesson,

重力は加速運動を起こすので

the correct way to tilt an object's world line is using a Lorentz transformation:

必然的に 世界線が 時と共に

Einstein's stretch and squash trick.

変化しているということです

So, to map out what gravity is doing to Tom's motion,

前回のレッスンで見たように

we need to create a whole load of little patches of space-time,

物質の世界線を正しく傾ける方法は

each transformed by different amounts.

「ローレンツ変換」を施すことでした

So that my world line is at a different angle in each one.

アインシュタインが考案した 伸縮のトリックのことですね

And then, we're ready to stitch everything together.

重力の作用を受けている トムの動きを追跡するには

We assemble a cozy quilt of space-time

時空図を何枚も小さく切り出して

where world lines look curved.

それぞれに違った量の(ローレンツ)変換を施します

Where the world lines join, the objects collide.

すると私の世界線の角度は 少しずつ変化していきます

By making these connections between the patches,

これらを繋ぎ合わせてみましょう

a curvature gets built into space-time itself.

コージー・キルトの様なつなぎ合わせを

But Einstein's true genius

湾曲した時空で行うことになります

was to describe precisely how each patch is stretched and squashed

世界線が出会うところは 物体が衝突するところです

according to nearby mass and energy.

このような時空のパッチワークによって

The mere presence of stuff curves the space-time,

時空そのものに「曲がり」が 組み込まれます

and curving space-time moves the stuff around.

アインシュタインは 実に見事に

This is gravity, according to Einstein.

質量やエネルギーにより 時空の各パッチが

Previously, Isaac Newton had explained gravity using the ideas of force and acceleration,

どのように伸縮しているかを

without any wibbly wobbly space-time,

方程式で正確に表しました

and that did pretty well.

質量の影響だけで 時空が歪み

But Einstein's theory does just slightly better at predicting,

湾曲した時空に沿って 物質が運動します

for example, the orbit of Mercury around the Sun,

アインシュタインによれば この事こそが重力の作用なのです

or the way that light rays are deflected by massive objects.

それ以前のアイザック・ニュートンによる 重力の理論では

More importantly, Einstein's theory predicts things that simply don't exist in older theories

常に変化している時空 という考えはなく

where space, time and gravity were separate.

重力を力と加速の概念で 説明しましたが

The stitching can leave wrinkles in the space-time material.

それでも上手くいっていました

These are called gravitational waves,

しかし アインシュタインの理論によって

which should be detectable as tiny, repetitive, subtle squashes and stretches in space.

例えば水星の公転軌道や

So we're building experiments to check if they are there.

質量の大きな天体による 光の屈曲の

In the meantime, indirect evidence,

予測が 僅かながらも改善しました

most recently in the polarization patterns of light left over from the Big Bang,

さらに重要なことは アインシュタインの理論は

strongly suggest that they are.

時間､空間､重力が 独立したものと考えらていた

But despite Einstein's successes,

古い理論では考慮できないことを 予測します

when too much stuff gets concentrated in too small a space,

パッチワークで 時空に出来た皺は

like in a black hole,

重力波と呼ばれる

the curvature of space-time becomes so large,

時空の伸縮で宇宙空間に

that his equations collapse.

微かに存在しているものです

We need a new picture of space-time that incorporates quantum mechanics

その現象の存在が 色々な方法で調べられています

to unlock the secret at the heart of black holes.

今の所 間接的な証拠ですが

Which means there's plenty more to be discovered about space, time, and space-time in the future.

ビッグバンの名残である 光の偏光パターンが