technologist and astronomer called William Herschel

天文学者であるウィリアム・ハーシェルは

noticed an object on the sky that

空に他の星とは 動きが異なる天体が

didn't quite move the way the rest of the stars did.

あることに気づきました

And Herschel's recognition that something was different,

何かが異なり

that something wasn't quite right,

何かがおかしいという ハーシェルの認識は

was the discovery of a planet,

惑星の発見になったのです

the planet Uranus,

その惑星は 天王星です

a name that has entertained

天王星という名前は

countless generations of children,

何世代にもわたって 子どもたちを楽しませました

but a planet that overnight

その夜に発見された惑星によって

doubled the size of our known solar system.

それまでに知られていた 太陽系の大きさが２倍になりました

Just last month, NASA announced the discovery

ほんの先月のこと NASAは

of 517 new planets

近隣恒星の周りを回る軌道にある

in orbit around nearby stars,

517個の新惑星を発見したと 発表しました

almost doubling overnight the number of planets

我が銀河系で知られている惑星の数が

we know about within our galaxy.

一夜でほぼ２倍になりました

So astronomy is constantly being transformed by this

天文学は データの収集能力が

capacity to collect data,

毎年ほぼ２倍になることにより

and with data almost doubling every year,

絶えず変革を遂げてきています

within the next two decades, me may even

今後20年以内には

reach the point for the first time in history

宇宙にある主だった銀河系を

where we've discovered the majority of the galaxies

史上初めて

within the universe.

発見することになるかもしれません

But as we enter this era of big data,

しかし このビッグデータの時代に突入し

what we're beginning to find is there's a difference

データ量が多ければよいということと

between more data being just better

異なる内容を含むデータを集めることの

and more data being different,

違いを理解し始め

capable of changing the questions we want to ask,

疑問の投げかけ方を 変えられるようになりました

and this difference is not about how much data we collect,

この違いはデータ収集量ではなく

it's whether those data open new windows

それらのデータが宇宙への新しい窓を

into our universe,

開くかどうかであり

whether they change the way we view the sky.

天空の見方を 変えるかどうかなのです

So what is the next window into our universe?

宇宙への次なる窓とは何でしょうか？

What is the next chapter for astronomy?

天文学の次章とは何でしょうか？

Well, I'm going to show you some of the tools and the technologies

今後20年間に開発する

that we're going to develop over the next decade,

ツールや技術を紹介し

and how these technologies,

このような技術が

together with the smart use of data,

データを上手に扱うことによって

may once again transform astronomy

宇宙への窓 つまり

by opening up a window into our universe,

時間への窓を開くことで 今一度天文学を

the window of time.

変革させるかを説明します

Why time? Well, time is about origins,

なぜ時間なのでしょうか？ 時間とは起源に関することで

and it's about evolution.

また 進化に関することなのです

The origins of our solar system,

太陽系の起源－

how our solar system came into being,

太陽系の形成過程は

is it unusual or special in any way?

特異であり 特別なのでしょうか？

About the evolution of our universe.

宇宙の進化において

Why our universe is continuing to expand,

なぜ宇宙は膨張し続けているのでしょうか？

and what is this mysterious dark energy

宇宙を膨張させた

that drives that expansion?

神秘的なダークエネルギーとは 何なのでしょうか？

But first, I want to show you how technology

まず最初に技術が いかに空への見方を

is going to change the way we view the sky.

変えるのかについてお話します

So imagine if you were sitting

想像してみてください

in the mountains of northern Chile

あなたはチリ北部にある山脈で 座っていて

looking out to the west

日が昇るの数時間前に

towards the Pacific Ocean

太平洋のある西側を

a few hours before sunrise.

見ています

This is the view of the night sky that you would see,

これは 夜空の光景で

and it's a beautiful view,

天の川が地平線にちょっと顔を

with the Milky Way just peeking out over the horizon.

覗かせている美しい光景 を眺めています

but it's also a static view,

それは 静止した光景でもあります

and in many ways, this is the way we think of our universe:

多くの意味で これが私たちの 宇宙に対する考え方－

eternal and unchanging.

永遠と不変であるということです

But the universe is anything but static.

しかし 宇宙は静止しておらず

It constantly changes on timescales of seconds

数秒から数十億年の時間的尺度で

to billions of years.

たえず変化しているのです

Galaxies merge, they collide

銀河同士は

at hundreds of thousands of miles per hour.

融合したり 毎時数十万マイルの速さで 衝突します

Stars are born, they die,

星は生まれては 死にますが

they explode in these extravagant displays.

華々しく爆発して散るのです

In fact, if we could go back

実際 チリの静かな空に戻り

to our tranquil skies above Chile,

時間を進めて

and we allow time to move forward

その空が来年にかけて

to see how the sky might change over the next year,

どう変化するのかをみてみましょう

the pulsations that you see

目にしたパルスは

are supernovae, the final remnants of a dying star

超新星－ 死にゆく星の残像で

exploding, brightening and then fading from view,

爆発して輝きを増し そして視界から消えていくのです

each one of these supernovae

それぞれの超新星は 太陽よりも

five billion times the brightness of our sun,

50億倍も明るいのです

so we can see them to great distances

ですから遥か彼方にあっても

but only for a short amount of time.

ほんの短時間だけですが 見ることができます

Ten supernova per second explode somewhere

１秒間に10個の超新星が 宇宙のどこかで

in our universe.

爆発しています

If we could hear it,

音を聞くことができたなら

it would be popping like a bag of popcorn.

ポップコーンがはじける音のようかも しれません

Now, if we fade out the supernovae,

さて 超新星の話はここまでにしますが

it's not just brightness that changes.

変化するものは明るさだけではありません

Our sky is in constant motion.

天空は絶えず動いています

This swarm of objects you see streaming across the sky

空を横切るように動いている一群は

are asteroids as they orbit our sun,

太陽の周りを回る小惑星で

and it's these changes and the motion

変化や動きが見られます

and it's the dynamics of the system

系の動力学により

that allow us to build our models for our universe,

宇宙のモデルを作り

to predict its future and to explain its past.

未来を予測したり 過去を説明することができます

But the telescopes we've used over the last decade

私たちが過去10年間 使っていた望遠鏡は

are not designed to capture the data at this scale.

この規模のデータを捉えるように 設計されていません

The Hubble Space Telescope:

ハッブル宇宙望遠鏡ですが

for the last 25 years it's been producing

過去25年間に

some of the most detailed views

宇宙遠方の 最も詳細な画像の多くを

of our distant universe,

記録してきました

but if you tried to use the Hubble to create an image

でも もし空全体の画像を ただ一度作成するのに

of the sky, it would take 13 million individual images,

ハッブル天体望遠鏡を使うとすると 1,300万枚の画像を

about 120 years to do this just once.

約120年かけて撮らなければなりません

So this is driving us to new technologies

そのことが 我々が 新しい技術や新しい望遠鏡を

and new telescopes,

開発する動機となりました

telescopes that can go faint

信号が弱くなる

to look at the distant universe

遠方の宇宙を捉える望遠鏡

but also telescopes that can go wide

しかも できるだけ素早く画像を撮って

to capture the sky as rapidly as possible,

広い範囲を撮影できる望遠鏡です

telescopes like the Large Synoptic Survey Telescope,

大型シノプティック・サーベイ望遠鏡

or the LSST,

LSSTともいいますが―

possibly the most boring name ever

天文学史上

for one of the most fascinating experiments

最も素晴らしい実験装置につけられた

in the history of astronomy,

最も平凡な名前なのかもしれません

in fact proof, if you should need it,

実際 科学者やエンジニアに

that you should never allow a scientist or an engineer

我が子の名前であれ 何であれ

to name anything, not even your children. (Laughter)

名前を付けさせるべきではないという 証明なのです (笑)

We're building the LSST.

私たちはLSSTを作っています

We expect it to start taking data by the end of this decade.

10年以内にデータの取得を 開始する予定です

I'm going to show you how we think

我々の考えを紹介します

it's going to transform our views of the universe,

宇宙に対する考えは 変わっていくでしょう

because one image from the LSST

それというのもLSSTによる1枚の画像は

is equivalent to 3,000 images

ハッブル宇宙望遠鏡の

from the Hubble Space Telescope,

3,000枚分の画像に相当し

each image three and a half degrees on the sky,

3.5度分の空の画像で

seven times the width of the full moon.

満月の幅の７倍あります

Well, how do you capture an image at this scale?

この規模の画像は どのように見るのでしょう？

Well, you build the largest digital camera in history,

携帯のカメラや 表通りで買ったデジカメのものと

using the same technology you find in the cameras in your cell phone

同じ技術を使って

or in the digital cameras you can buy in the High Street,

史上最大の望遠鏡を作るとします

but now at a scale that is five and a half feet across,

直径約1.7m

about the size of a Volkswagen Beetle,

フォルクスワーゲン・ビートル くらいのサイズで

where one image is three billion pixels.

１枚の画像は30億ピクセルからなります

So if you wanted to look at an image

１枚のLSST画像を

in its full resolution, just a single LSST image,

最大解像度で見ようとすると

it would take about 1,500 high-definition TV screens.

1,500台もの高解像度TVスクリーンが 必要です

And this camera will image the sky,

しかもこのカメラは

taking a new picture every 20 seconds,

20秒ごとに新しい写真をとって 空をたえず走査していき

constantly scanning the sky

空の全体像を作りあげていきます

so every three nights, we'll get a completely new view

３晩ごとにチリ上空の 真新しい景色が

of the skies above Chile.

見られます

Over the mission lifetime of this telescope,

この望遠鏡が役目を終えるまでに

it will detect 40 billion stars and galaxies,

400億個の星や銀河が見えることでしょう

and that will be for the first time

地上の人々の数よりも多くの

we'll have detected more objects in our universe

宇宙に存在する天体が

than people on the Earth.

史上初めて見えることになるでしょう

Now, we can talk about this

このことを テラバイト

in terms of terabytes and petabytes

ペタバイト 数十億個の物体という

and billions of objects,

言葉を使って語ったりしますが

but a way to get a sense of the amount of data

このカメラから送られてくる

that will come off this camera

データ量を感覚的に ご理解いただくには

is that it's like playing every TED Talk ever recorded

録画されたTEDTalksを

simultaneously, 24 hours a day,

全て同時に 毎日24時間 週７日間

seven days a week, for 10 years.

10年間再生し続けるようなものと お考えください

And to process this data means

そして このデータ処理量は

searching through all of those talks

すべてのTEDTalksの

for every new idea and every new concept,

ビデオの各パートを見て

looking at each part of the video

コマから次のコマへの変化を調べて

to see how one frame may have changed

全ての「新しいアイデア」や 「新しい概念」を

from the next.

検索するようなものです

And this is changing the way that we do science,

そして このことが科学の有り様や

changing the way that we do astronomy,

天文学の有り様を変えています

to a place where software and algorithms

つまりソフトウェアやアルゴリズムにより

have to mine through this data,

データから情報を見出すことであり

where the software is as critical to the science

我々が作り上げた望遠鏡やカメラと同じくらい

as the telescopes and the cameras that we've built.

ソフトウェアが科学にとっての 生命線になっているのです

Now, thousands of discoveries

さて このプロジェクトで

will come from this project,

数千もの発見がなされるでしょうが

but I'm just going to tell you about two

この規模のデータ・アクセスにより

of the ideas about origins and evolution

変革が起こるかもしれない

that may be transformed by our access

起源と進化に関する２つのアイデアを

to data at this scale.

お話ししたいと思います

In the last five years, NASA has discovered

過去５年間 NASAは 1,000個を超える

over 1,000 planetary systems

恒星の周囲を回る

around nearby stars,

惑星系を発見してきましたが

but the systems we're finding

私たちが見つけた系は

aren't much like our own solar system,

太陽系とはあまり似ていませんでした

and one of the questions we face is

私たちの努力不足では？

is it just that we haven't been looking hard enough

それとも 太陽系の形成が特別であり

or is there something special or unusual

特異なものではないか？

about how our solar system formed?

などといった疑問に直面しました

And if we want to answer that question,

その疑問に答るのなら

we have to know and understand

太陽系の歴史を

the history of our solar system in detail,

詳細に理解する必要があります

and it's the details that are crucial.

詳細にというのがポイントです

So now, if we look back at the sky,

空を見上げると

at our asteroids that were streaming across the sky,

空を横切る小惑星があり

these asteroids are like the debris of our solar system.

まるで太陽系の破片のようです

The positions of the asteroids

小惑星の位置は

are like a fingerprint of an earlier time

海王星や天王星の軌道が

when the orbits of Neptune and Jupiter

ずっと太陽に近かった初期の頃に

were much closer to the sun,

刻まれた記録のようなもので

and as these giant planets migrated through our solar system,

このような大型惑星が太陽系を 移動する時

they were scattering the asteroids in their wake.

その軌跡にあった小惑星を まき散らしたのでした

So studying the asteroids

小惑星の研究は

is like performing forensics,

あたかも科学捜査を－

performing forensics on our solar system,

太陽系の科学捜査を 行っているかのようです

but to do this, we need distance,

しかしこれを行うためには 距離を知らねばならず

and we get the distance from the motion,

距離を知るには 動きを測る必要がありますが

and we get the motion because of our access to time.

動きは時間を利用することによって 得られます

So what does this tell us?

これはどういうことでしょう？

Well, if you look at the little yellow asteroids

画面を動き回る

flitting across the screen,

小さな黄色い小惑星を見ると

these are the asteroids that are moving fastest,

私たちに 地球に最も接近しているので

because they're closest to us, closest to Earth.

最も速く動いているように見えます

These are the asteroids we may one day

いつの日か宇宙船を小惑星に送り

send spacecraft to, to mine them for minerals,

鉱物を採掘するかもしれませんし

but they're also the asteroids that may one day

しかし 6,000万年前に

impact the Earth,

恐竜が絶滅したように あるいは

like happened 60 million years ago

前世紀初頭には

with the extinction of the dinosaurs,

小惑星が1,000平方メートルの シベリアの森林を

or just at the beginning of the last century,

消滅させたように あるいは

when an asteroid wiped out

去年 ロシア上空で

almost 1,000 square miles of Siberian forest,

小型核爆弾級のエネルギーを放出したように

or even just last year, as one burnt up over Russia,

いつの日にか また小惑星が

releasing the energy of a small nuclear bomb.

地球に衝突するかもしれません

So studying the forensics of our solar system

つまり 太陽系の科学捜査という 研究によって

doesn't just tell us about the past,

過去だけではなく

it can also predict the future, including our future.

私たちの未来をも予測できるのです

Now when we get distance,

さて 遠く離れてみると

we get to see the asteroids in their natural habitat,

太陽の周りを回る小惑星の普段の姿は

in orbit around the sun.

この様に見えるでしょう

So every point in this visualization that you can see

このように視覚化された すべての点が

is a real asteroid.

本物の小惑星なのです

Its orbit has been calculated from its motion across the sky.

軌道は空を横切る動きから 計算されました

The colors reflect the composition of these asteroids,

色は小惑星の成分を反映しています

dry and stony in the center,

中央部のものは水分を含まず かつ石質ですが

water-rich and primitive towards the edge,

縁辺部にあるものは 水分を多く含み原始的です

water-rich asteroids which may have seeded

太古に小惑星が地球に衝突した時

the oceans and the seas that we find on our planet

水を豊富に含む小惑星が 地球の海の形成に

when they bombarded the Earth at an earlier time.

一役買ったのかもしれません

Because the LSST will be able to go faint

LSSTは広い範囲を撮れるだけでなく

and not just wide,

弱い信号も検知できるので

we will be able to see these asteroids

私たちは太陽系の内側から

far beyond the inner part of our solar system,

遥か離れたところにある－

to asteroids beyond the orbits of Neptune and Mars,

海王星や火星の軌道の彼方にある小惑星や

to comets and asteroids that may exist

太陽から約１光年離れている 彗星や小惑星を

almost a light year from our sun.

見ることができるのです

And as we increase the detail of this picture,

この図の細部を見てみると―

increasing the detail by factors of 10 to 100,

10倍から100倍に拡大してみると

we will be able to answer questions such as,

次のような疑問に答えることが できるでしょう

is there evidence for planets outside the orbit of Neptune,

たとえば 海王星の軌道の 外側にある惑星が存在する証拠や