Name: 【英語で雑学】謎だらけ！ブラックホールの正体とは？
Uploaded: 2021-01-14T05:53:51.000Z
Duration: 5 min 56 s

Black holes are one of the strangest things in existence.

ブラックホールは特殊な存在です。

They don’t seem to make any sense at all; where do they come from?

全く意味をなさないようで、例えばどこから来たのか？

Stars are incredibly massive collections of mostly hydrogen atoms that collapse from enormous gas clouds under their own gravity.

星は、主に水素原子の巨大なコレクションであり、それら自身の重力の作用下の巨大なガス雲の崩壊によって形成されます。

In their core, nuclear fusion crushes hydrogen atoms into helium, releasing a tremendous amount of energy.

その核となる核融合は、水素原子をヘリウムに粉砕し、途方もない量のエネルギーを放出します。

This energy, in the form of radiation, pushes against gravity, maintaining a delicate balance between the two forces.

このエネルギーは、放射の形で重力に逆らって押し、2つの力の間の微妙なバランスを維持します。

As long as there is fusion in the core, a star remains stable enough.

融合している限り、星の核は十分に安定しています。

But for stars with way more mass than our own Sun, the heat and pressure at the core allow them to fuse heavier elements, until they reach iron.

しかし、私たち自身の太陽よりもはるかに質量の大きい星の場合、コアの熱と圧力により、それらが鉄に到達するまで、より重い元素を融合させることができます。

Unlike all the elements that went before, the fusion process that creates iron doesn’t generate any energy.

それまでの融合とは異なり、鉄を生成する核融合プロセスはエネルギーを生成しません。

Iron builds up at the center of the star until it reaches a critical amount, and the balance between radiation and gravity is suddenly broken.

鉄は臨界量に達するまで星の中心に蓄積し、放射と重力のバランスが突然崩れます。

Within a fraction of a second, the star implodes, moving at about a quarter of the speed of light, feeding even more mass into the core.

ほんの一瞬のうちに、星は爆発し、光速の約1/4の速度で移動し、さらに多くの質量をコアに供給します。

It’s at this very moment that all the heavier elements in the universe are created, as the star dies in a supernova explosion.

星が超新星爆発で死ぬとき、宇宙のすべてのより重い要素が作成されるのはまさにこの瞬間です。

This produces either a neutron star or, if the star is massive enough, the entire mass of the core collapses into a black hole.

これにより、中性子星が生成されるか、星が十分に大きい場合は、コアの質量全体がブラックホールに崩壊します。

If you looked at a black hole, what you’d really be seeing is the event horizon.

ブラックホールを見た場合、実際に目にするのは事象の地平線です。

Anything that crosses the event horizon needs to be travelling faster than the speed of light to escape.

事象の地平線を越​​えるものはすべて、逃げる光速よりも速く移動する必要があります。

言い換えれば、それは不可能です。

So we just see a black sphere, reflecting nothing.

ですから、何も反映していない黒球しか見えません。

But if the event horizon is the “black” part, what is the “hole” part of the black hole?

しかし、事象の地平線が「ブラック」の部分であるなら、ブラックホールの「穴」部分は何でしょうか？

それは何かはまだわかりません。

A singularity may be infinitely dense, meaning all its mass is concentrated into a single point in space with no surface or volume.

特異点は無限に密集している可能性があります。つまり、そのすべての質量は、表面や体積のない空間内の1つの点に集中しています。

または完全に異なる何かです。

今のところ、まだわかりません。

これは、ゼロ除算エラーのようなものです。

By the way, black holes do not suck things up like a vacuum cleaner.

ちなみに、ブラックホールは掃除機のように物を吸い上げません。

If we were to swap the Sun for an equally massive black hole, nothing much would change for Earth, except that we would freeze to death, of course.

もし私たちが太陽を同じくらい巨大なブラックホールと交換したとしても、もちろん私たちが凍死することを除いて、地球にとって何も変わらないでしょう。

What would happen to you if you fell into a black hole?

では、もしあなたがブラックホールに陥った場合、あなたはどうなりますか？

The experience of time is different around black holes.

ブラックホールの周りで、時間の経験は異なります。

From the outside, you seem to slow down as you approach the event horizon, so time passes slower for you.

外から見ると、事象の地平線に近づくにつれて減速しているように見えるので、時間の経過は遅くなります。

At some point, you would appear to freeze in time, slowly turn red, and disappear.

ある時点で、時間内にフリーズし、ゆっくりと赤くなり、消えるように見えます。

While from your perspective, you can watch the rest of the universe in fast-forward, kind of like seeing into the future.

あなたの視点から見ると、宇宙の残りの部分を早送りで見ることができます。まるで未来を見ているようなものです。

Right now, we don’t know what happens next, but we think it could be one of two things.

現時点では、次に何が起こるかわかりませんが、2つのうちの1つである可能性があると考えています。

１つは、あなたは即死します。

A black hole curves space so much that once you cross the event horizon there is only one possible direction.

ブラックホールが、空間を曲げすぎて、方角がなくなって、一方向にしか進めない閉じていく狭い道のようなものです。

You can take this literally: inside the event horizon, you can only go in one direction.

文字通りとることができます：事象の地平線の中で、あなたは一方向にしか行くことができません。

It’s like being in a really tight alley that closes behind you after each step.

それは、各ステップの後にあなたの後ろで閉じる本当に狭い路地にいるようなものです。

The mass of a black hole is so concentrated, at some point, even tiny distances of a few centimeters would mean that gravity acts with millions of times more force on different parts of your body.

ブラックホールの質量は非常に集中しており、ある時点で、数センチメートルのわずかな距離でも、重力が体のさまざまな部分に数百万倍の力で作用することを意味します。

Your cells get torn apart as your body stretches more and more, until you’re a hot stream of plasma one atom wide.

体がどんどん伸びるにつれて、細胞はバラバラになり、1原子幅のプラズマの熱い流れになります。

Very soon after you cross the event horizon, you would hit a fire wall and be terminated in an instant.

事象の地平線を越えた直後に、あなたは防火壁にぶつかり、即座に終了しました。

Neither of these options are particularly pleasant.

これらのオプションはどちらも特に快適ではありません。

How soon you would die depends on the mass of the black hole.

あなたがどれだけ早く死ぬかは、ブラックホールの質量によるです。

A smaller black hole would kill you before you even entered its event horizon, while you probably could travel inside a supermassive black hole for quite a while.

小さなブラックホールは、あなたがその事象の地平線に入る前にあなたを殺すでしょうが、あなたはおそらくかなり長い間超大質量ブラックホールの中を旅することができます。

As a rule of thumb, the further away from the singularity you are, the longer you live.

経験則として、特異点から離れるほど、長生きします。

ブラックホールにはさまざまなサイズがあります。

There are stellar-mass black holes with a few times the mass of the Sun and the diameter of an asteroid.

太陽の数倍の質量と小惑星の直径を持つ恒星質量ブラックホールがあります。

And then there are the supermassive black holes, which are found at the heart of every galaxy and have been feeding for billions of years.

そして、すべての銀河の中心にあり、何十億年もの間餌を与えてきた超大質量ブラックホールがあります。

Currently, the largest supermassive black hole known is S5 0014+81, forty billion times the mass of our Sun.

現在、知られている最大の超大質量ブラックホールはS5 0014 + 81であり、これは私たちの太陽の400億倍の質量です。

It is 236.7 billion kilometers in diameter, which is 47 times the distance from the Sun to Pluto.

直径は2,367億キロメートルで、太陽から冥王星までの距離の47倍です。

As powerful as black holes are, they will eventually evaporate through a process called Hawking radiation.

ブラックホールは強力ですが、最終的にはホーキング放射と呼ばれるプロセスによって蒸発します。

To understand how this works, we have to look at empty space.

これがどのように機能するかを理解するには、虚空を調べる必要があります。

Empty space is not really empty, but filled with virtual particles popping into existence and annihilating each other again.

虚空は、実際には空ではありません。突然現れて再び消滅する仮想粒子で満たされます。

When this happens right on the edge of a black hole, one of the virtual particles will be drawn into the black hole, and the other will escape and become a real particle.

これがブラックホールの端で起こると、仮想粒子の1つがブラックホールに引き込まれ、もう1つが脱出して実際の粒子になります。

したがって、ブラックホールはエネルギーを失っています。

This happens incredibly slowly at first, and gets faster as the black hole becomes smaller.

これは最初は信じられないほどゆっくりと起こり、ブラックホールが小さくなるにつれて速くなります。

When it arrives at the mass of a large asteroid, it’s radiating at room temperature.

大きな小惑星の塊に到達すると、室温で放射します。

When it has the mass of a mountain, it radiates at about the heat of our Sun.

山の質量を持っているとき、その放射熱はほぼ太陽の熱度です。

And in the last second of its life, the black hole radiates away with the energy of billions of nuclear bombs in a huge explosion.

その人生の最後の1秒で、ブラックホールは数十億の核爆弾のエネルギーで巨大な爆発で放射されました。

しかし、このプロセスは非常に遅いです。

The biggest black holes we know might take up to a googol years to evaporate.

私たちが知っている最大のブラックホールは、蒸発するのにグーゴル年かかるかもしれません。

誰も近くでそれを目撃することはありません。

The universe will have become uninhabitable long before then.

それよりずっと前に宇宙は住めなくなっていたでしょう。

This is not the end of our story; there are loads more interesting ideas about black holes.

これで話は終わりではありません。ブラックホールについてもっと面白いアイデアがたくさんあります。

パート2でそれらについて説明します。

A big thanks to Fraser Cain for help with this video.

この動画を手伝ってくれた FraserCain に感謝します。

By the way, we’ve made some Kurzgesagt wallpapers in 4K for different screen sizes;

ちなみに、さまざまな画面サイズ用に4Kで Kurzgesagt の壁紙をいくつか作成しました。

you can get them on our Patreon page, which also helps us to make more videos.

Patreon ページで入手できます。より多くの動画を作成するのにも役立ちます。

Like this December, the first month ever with three videos!

今年の12月のように、最初の1か月は3本の動画があります。

字幕作成は Amara.org コミュニティです。