Name: 【TED-Ed】「金」は実は地球外物資！？「金」はどこから来たの？
Uploaded: 2016-02-19T21:59:59.000Z
Duration: 4 min 35 s

In medieval times, alchemists tried to achieve the seemingly impossible.

中世の錬金術師たちは、不可能と思われることを成し遂げようとしました。

They wanted to transform lowly lead into gleaming gold.

彼らは安い鉛をキラキラした金に変えようとしたのです。

仮定法過去完了

History portrays these people as aged eccentrics, but if only they'd known that their dreams were actually achievable.

歴史上、彼らは老いた奇人として描かれていますが、もし彼らが自分の夢が実際に実現可能なものだと知っていたなら？

Indeed, today we can manufacture gold on Earth, thanks to modern inventions that those medieval alchemists missed by a few centuries.

中世の錬金術師たちが数世紀も前に見過ごしていたことですが、現代の発明によって、私たちは地球上で金を製造することができるようになりました。

But to understand how this precious metal became embedded in our planet to start with, we have to gaze upwards at the stars.

しかし、そもそもこの貴金属がどのようにして私たちの地球に埋め込まれたのかを理解するには、上空の星を見つめる必要があります。

金は地球外から来たものです。

Instead of arising from the planet's rocky crust, it was actually cooked up in space, and is present on Earth because of cataclysmic stellar explosions called supernovae.

これは、地球の岩石質の地殻から発生したのではなく、実は宇宙で調理されたもので、超新星爆発という星の大爆発によって地球に存在しているのです。

Stars are mostly made up of hydrogen, the simplest and lightest element.

星は、そのほとんどが最も単純で軽い元素である水素でできています。

The enormous gravitational pressure of so much material compresses and triggers nuclear fusion in the star's core.

大量の物質による巨大な重力で圧縮され、星のコアで核融合が引き起こされます。

This process releases energy from the hydrogen, making the star shine.

この過程で水素からエネルギーが放出され、星は輝きを放つのです。

Over many millions of years, fusion transforms hydrogen into heavier elements: helium, carbon, and oxygen, burning subsequent elements faster and faster, to reach iron and nickel.

核融合は何百万年もかけて、水素をヘリウム、炭素、酸素といった重い元素に変化させ、後続の元素をどんどん燃やしていき、鉄やニッケルにまで到達します。

However, at that point, nuclear fusion no longer releases enough energy, and the pressure from the core peters out.

しかし、その時点で核融合は十分なエネルギーを放出しなくなり、炉心からの圧力は弱まります。

The outer layers collapse into the center, and bouncing back from this sudden injection of energy, the star explodes, forming a supernova.

外側の層が中心に向かって崩壊し、その急激なエネルギー注入を跳ね返して、星は爆発し、超新星を形成するのです。

The extreme pressure of a collapsing star is so high that subatomic protons and electrons are forced together in the core, forming neutrons.

崩壊する星の圧力は非常に高く、素粒子の陽子と電子がコアで強制的に結合され、中性子が形成されます。

Neutrons have no repelling electric charge, so they're easily captured by the iron group elements.

中性子は反発する電荷を持たないので、鉄族元素に簡単に捕獲されます。

Multiple neutron captures enable the formation of heavier elements that a star under normal circumstances can't form, from silver to gold, past lead, and on to uranium.

中性子を何度も捕獲することで、銀、金、鉛、ウランなど、通常の星ではできないような重い元素を生成することができるのです。

In extreme contrast to the million-year transformation of hydrogen to helium, the creation of the heaviest elements in a supernova takes place in only seconds.

100万年かけて水素がヘリウムに変わるのとは対照的に、超新星爆発では最も重い元素がわずか数秒で生成されます。

But what becomes of the gold after the explosion?

しかし、爆発の後、金塊はどうなるのでしょうか？

The expanding supernova shockwave propels its elemental debris through the interstellar medium, triggering a swirling dance of gas and dust that condenses into new stars and planets.

超新星爆発の衝撃波は、その破片を星間物質で拡散させます。ガスやダストが渦を巻き、新しい星や惑星に凝縮されます。

Earth's gold was likely delivered this way, before being kneaded into veins by geothermal activity.

地球の金は、このようにして運ばれ、地熱で練られて鉱脈となったのでしょう。

Billions of years later, we now extract this precious product by mining it, an expensive process that's compounded by gold's rarity.

数十億年後の現在、私たちは金を採掘してこの貴重な製品を取り出していますが、このプロセスには費用がかかり、さらに金の希少性が増しています。

In fact, all of the gold that we've mined in history could be piled into just 3 Olympic-size swimming pools.

実は、これまで採掘してきた金は、オリンピックサイズのプール3杯分しかないのです。

Although, this represents a lot of mass, because gold is about 20 times denser than water.

とはいえ、金は水の約20倍の密度があるので、これはかなりの質量に相当します。

So, can we produce more of this coveted commodity?

では、この憧れの商品をもっと生産することはできるのでしょうか？

Using particle accelerators, we can mimic the complex nuclear reactions that create gold in stars.

粒子加速器を使えば、星で金が作られるような複雑な核反応を模倣することができるのです。

But these machines can only construct gold atom by atom.

しかし、この機械は金を1原子ずつしか作ることができません。

So it would take almost the age of the universe to produce 1 gram, at a cost vastly exceeding the current value of gold.

つまり、1gを生産するのにほぼ宇宙の年齢分かかり、そのコストは現在の金の価値をはるかに超えます。

だから、あまり良い解決策とは言えませんね。

But if we were to reach a hypothetical point where we'd mined all of the Earth's buried gold, there are other places we could look.

しかし、仮に地球上の埋蔵金をすべて採掘し尽くしたとしたら、他にも探せる場所はあるはずです。

The ocean holds an estimated 20 million tons of dissolved gold, but at extremely minuscule concentrations, making its recovery too costly at present.

海には約2,000万トンの金が溶けていると推定されているが、その濃度は極めて低く、回収にコストがかかりすぎるのが現状です。

Perhaps one day, we'll see gold-rushers to tap the mineral wealth of the other planets of our solar system.

いつか、太陽系の他の惑星の鉱物資源を掘り起こすゴールドラッシュが登場するかもしれませんね。

Maybe some future supernova will occur close enough to shower us with its treasure, and hopefully not eradicate all life on Earth in the process.

もしかしたら、未来の超新星は、地球上のすべての生命を根絶やしにすることなく、私たちのすぐ近くでその宝を浴びてくれるかもしれません。