字幕表 動画を再生する
I thought I would think about changing your perspective on the world a bit,
翻訳: Wataru Narita 校正: Natsuhiko Mizutani
and showing you some of the designs that we have in nature.
皆さんの世界に対する認識を少しばかり変えて
And so, I have my first slide to talk about
自然界にあるデザインをお見せしたいと思います
the dawning of the universe and what I call
スライドを使って宇宙の夜明けについてお話しします
the cosmic scene investigation, that is, looking at
私は宇宙調査と呼んでいますが
the relics of creation and inferring what happened at the beginning,
創造の名残りを観測することによって
and then following it up and trying to understand it.
始めに何が起きたのかを推測し
And so one of the questions that I asked you is,
それを続けることで理解につなげるのです
when you look around, what do you see?
辺りを見回して下さい
Well, you see this space that's created by designers
何が見えますか?
and by the work of people, but what you actually see
この場は デザイナーや人々が働いて作り上げた空間です
is a lot of material that was already here,
でも実際に見ているのは
being reshaped in a certain form.
既に存在していた物質が
And so the question is: how did that material get here?
ある状態に加工されたものです
How did it get into the form that it had before it got reshaped, and so forth?
ではその物質はどこから来たのでしょうか
It's a question of what's the continuity?
どうやって加工前の状態になったのでしょう?
So one of the things I look at is,
これは 連続性とは何かという問題です
how did the universe begin and shape?
私に言わせれば 宇宙がどのように
What was the whole process in the creation and the evolution of the universe
始まり形作られたかという問題につながっています
to getting to the point that we have these kinds of materials?
宇宙創世とその後の進化において
So that's sort of the part, and let me move on then and show you
いかにしてこれらの物質は生まれたのでしょうか?
the Hubble Ultra Deep Field.
ではここでハッブル超深宇宙探査の写真を
If you look at this picture,
お見せしましょう
what you will see is a lot of dark with some light objects in it.
この写真は
And everything but -- four of these light objects are stars,
暗い中に光る物体がいくらか見えます
and you can see them there -- little pluses.
光る物体のうち4個は恒星です
This is a star, this is a star, everything else is a galaxy, OK?
ここです 小さなプラスの形をしています
So there's a couple of thousand galaxies
これとこれが恒星で 他は全て銀河です
you can see easily with your eye in here.
眼をここにやれば
And when I look out at particularly this galaxy,
数千の銀河を簡単に見ることができます
which looks a lot like ours, I wonder if there's
特に 私たちの銀河とよく似ている
an art design college conference going on,
この銀河を見ると不思議な気持ちになります
and intelligent beings there are thinking about, you know,
そこで芸術大学のデザイン会議が開催されているのではないか
what designs they might do, and there might be a few cosmologists
そして知的生命体がデザインについて考え
trying to understand where the universe itself came from,
そこには何人かの宇宙学者がいて
and there might even be some in that galaxy looking at ours
宇宙がどこからやってきたのかを考え
trying to figure out what's going on over here.
中には私たちの銀河系を見て ここで起きている事を
But there's a lot of other galaxies, and some are nearby,
知りたがっている者もいるのではないか と
and they're kind of the color of the Sun,
でも銀河は他にもたくさんあり 近くのものは
and some are further away and they're a little bluer, and so forth.
太陽のような色をしていて
But one of the questions is -- this should be, to you --
遠くにあるものは青みがかった色になります
how come there are so many galaxies?
でも知りたいのは
Because this represents a very clean fraction of the sky.
なぜこれほど多くの銀河があるのかということではないでしょうか
This is only 1,000 galaxies.
これは宇宙のごく一部をきれいに表したものです
We think there's on the order -- visible to the Hubble Space Telescope,
たった千個の銀河しかありません
if you had the time to scan it around --
ハッブル宇宙望遠鏡で観測できる銀河は
about 100 billion galaxies. Right?
精査する時間があれば
It's a very large number of galaxies.
およそ千億個ほどだろうと考えられています
And that's roughly how many stars there are in our own galaxy.
非常に多い数です
But when you look at some of these regions like this, you'll see
私たちの銀河にある恒星の数もそれと大体同じぐらいです
more galaxies than stars, which is kind of a conundrum.
でもこのような写真を見ると
So the question should come to your mind is, what kind of design, you know,
恒星よりも銀河の方が沢山あります どうしてかはわかりません
what kind of creative process and what kind of design
だから 疑問に思うべきなのは
produced the world like that?
どんなデザインや創造的なプロセスが
And then I'm going to show you it's actually a lot more complicated.
世界をこのように作り上げたのかということです
We're going to try and follow it up.
それは非常に複雑なことだということをお示ししていきます
We have a tool that actually helps us out in this study,
試行錯誤しながら進んで行きます
and that's the fact that the universe is so incredibly big
これを調べる上で役に立つのは
that it's a time machine, in a certain sense.
宇宙があまりに大きいので ある意味
We draw this set of nested spheres cut away so you see it.
タイムマシンになっているという事実です
Put the Earth at the center of the nested spheres,
ここに多層の球体の断面図を描いています
just because that's where we're making observations.
地球から観測を行うので
And the moon is only two seconds away, so if you take a picture of the moon
地球を球体の中心に置いています
using ordinary light, it's the moon two seconds ago, and who cares.
月は光速で2秒の距離にあるので
Two seconds is like the present.
月の写真を撮ると2秒前の月が写ります
The Sun is eight minutes ago. That's not such a big deal, right,
2秒というのは現在のようなものです
unless there's solar flares coming then you want to get out the way.
太陽だと8分前です 襲来するフレアから逃げるとき以外は
You'd like to have a little advance warning.
大きな問題ではありません
But you get out to Jupiter and it's 40 minutes away. It's a problem.
襲ってくる場合は多少前もって警告を受け取りたいですね
You hear about Mars, it's a problem communicating to Mars
でも木星になると光速で40分かかります これは問題です
because it takes light long enough to go there.
火星とコミュニケーションを取るのも大変です
But if you look out to the nearest set of stars,
光が行き来する時間がかかりますから
to the nearest 40 or 50 stars, it's about 10 years.
一番近い40〜50ほどの恒星までは
So if you take a picture of what's going on, it's 10 years ago.
10年ほどかかります
But you go and look to the center of the galaxy,
写真を撮って見えるのは10年前の姿です
it's thousands of years ago.
銀河の中心となると
If you look at Andromeda, which is the nearest big galaxy,
何千年前の姿になります
and it's two million years ago.
一番近い銀河であるアンドロメダは
If you took a picture of the Earth two million years ago,
200万年前の姿です
there'd be no evidence of humans at all,
地球で200万年前といえば
because we don't think there were humans yet.
人間の痕跡は皆無でしょう
I mean, it just gives you the scale.
まだ人間が現れる前だったでしょうから
With the Hubble Space Telescope, we're looking at
これでスケールがおわかりいただけたでしょう
hundreds of millions of years to a billion years.
ハッブル宇宙望遠鏡を使って
But if we were capable to come up with an idea of how to look even further --
私たちは数億から10億年という時間を見ています
there's some things even further,
より遠くを見る方法を思いつけば
and that was what I did in a lot of my work,
- 私はそれを大いに
was to develop the techniques -- we could look out back to even earlier
研究してきました -
epochs before there were stars and before there were galaxies,
恒星や銀河が生まれるよりも前の時代を
back to when the universe was hot and dense and very different.
見ることができます
And so that's the sort of sequence,
今と違って熱くて高密度の宇宙の時代です
and so I have a more artistic impression of this.
そんな順番に並んでいるのです
There's the galaxy in the middle, which is the Milky Way,
これを別のイメージ図で示します
and around that are the Hubble -- you know, nearby kind of galaxies,
真ん中に銀河系があります 天の川銀河です
and there's a sphere that marks the different times.
周りをハッブルで見たような銀河が囲んでいます
And behind that are some more modern galaxies.
球体は異なる時間スケールを表しています
You see the whole big picture?
その後ろにあるのはより新しい銀河です
The beginning of time is funny -- it's on the outside, right?
全体像がわかりましたか?
And then there's a part of the universe we can't see
時の始まりというのは奇妙なことに 外側になるのです
because it's so dense and so hot, light can't escape.
それに宇宙には我々には見えない部分があります
It's like you can't see to the center of the Sun;
あまりに高密度で熱すぎるので光が出られないのです
you have to use other techniques to know what's going on inside the Sun.
太陽の中心を見ることができないのと同じです
But you can see the edge of the Sun,
太陽の内部で起きている事を知るには別の方法が必要です
and the universe gets that way, and you can see that.
でも太陽の外縁は見ることができます
And then you see this sort of model area around the outside,
宇宙もそのようにして見ることができるのです
and that is the radiation coming from the Big Bang,
外部ぎりぎりのところがモデル領域です
which is actually incredibly uniform.
ビッグバンから生まれた放射です
The universe is almost a perfect sphere,
信じられないほど一様なのです
but there are these very tiny variations
宇宙はほぼ完全に球体です
which we show here in great exaggeration.
ただごくわずかの変動があり
And from them in the time sequence we're going to have to go
この絵では極端に拡大して描いています
from these tiny variations to these irregular galaxies and first stars
時の経過に伴いこれらの小さな相違が
to these more advanced galaxies, and eventually the solar system, and so forth.
不規則な銀河や最初の恒星になり
So it's a big design job,
より発展した銀河を経て最終的には太陽系が生まれるのです
but we'll see about how things are going on.
壮大なデザインです
So the way these measurements were done,
どのようにして行われてきたのかを見ていきましょう
there's been a set of satellites, and this is where you get to see.
これらの計測は
So there was the COBE satellite, which was launched in 1989,
いくつかの人工衛星で行われました
and we discovered these variations.
1989年に打ち上げられたCOBE衛星を使って
And then in 2000, the MAP satellite was launched -- the WMAP --
この相違を発見したのです
and it made somewhat better pictures.
2000年にはWMAP衛星が打ち上げられ
And later this year -- this is the cool stealth version,
より鮮明な写真が撮れるようになりました
the one that actually has some beautiful design features to it,
今年後半には - これは格好良くて静かな衛星です
and you should look -- the Planck satellite will be launched,
美しいデザインを持っています -
and it will make very high-resolution maps.
Planck衛星が打ち上げられ
And that will be the sequence of understanding
非常に高精細な地図を作るでしょう
the very beginning of the universe.
このようにして宇宙の始まりに向かって
And what we saw was, we saw these variations, and then they told us
理解を進めて行くのです
the secrets, both about the structure of space-time,
宇宙にある相違から
and about the contents of the universe,
時空の構造と宇宙の構成要素
and about how the universe started in its original motions.
そして宇宙の始まりに関する
So we have this picture, which is quite a spectacular picture,
秘密を知ることができます
and I'll come back to the beginning, where we're going to have
この壮麗な絵を用意しました
some mysterious process that kicks the universe off at the beginning.
宇宙の始まりに戻りましょう
And we go through a period of accelerating expansion, and the universe
何らかのきっかけで宇宙が生まれ
expands and cools until it gets to the point where it becomes transparent,
膨張期を経て宇宙が冷え
then to the Dark Ages, and then the first stars turn on,
透明になります
and they evolve into galaxies, and then later they get to the more expansive galaxies.
そして暗黒時代の後 最初の恒星が光を放ちます
And somewhere around this period is when our solar system started forming.
そこから銀河、やがて銀河団が形成されます
And it's maturing up to the present time.
この間どこかで太陽系が形成され
And there's some spectacular things.
今の形に成長してきました
And this wastebasket part, that's to represent
驚異的なこともありました
what the structure of space-time itself is doing during this period.
このゴミ箱の底みたいな部分は
And so this is a pretty weird model, right?
膨張期の時空の構造自体の変化を示しています
What kind of evidence do we have for that?
本当に奇妙なモデルですね
So let me show you some of nature's patterns
どんな証拠があるというのでしょう?
that are the result of this.
この結果生まれた自然界のパターンを
I always think of space-time as being the real substance of space,
いくつかお見せしましょう
and the galaxies and the stars just like the foam on the ocean.
私は 時空こそが宇宙の本質であり
It's a marker of where the interesting waves are and whatever went on.
銀河や星は海の泡のようなものだと考えています
So here is the Sloan Digital Sky Survey showing the location of a million galaxies.
面白い波がどこにあり 何が起きたかを示すものなのです
So there's a dot on here for every galaxy.
これはスローン デジタル スカイ サーベイによる100万個の銀河で
They go out and point a telescope at the sky, take a picture,
一つひとつの点が銀河の位置を示しています
identify what are stars and throw them away, look at the galaxies,
調査では望遠鏡を空に向けて写真を撮り
estimate how far away they are, and plot them up.
銀河に注目するので恒星は除外して
And just put radially they're going out that way.
距離を推定して作図すると
And you see these structures, this thing we call the Great Wall,
放射状にこのようなものができます
but there are voids and those kinds of stuff, and they kind of fade out
宇宙の大規模構造である グレートウォールが見えます
because the telescope isn't sensitive enough to do it.
一方で空洞の部分や暗くなっている部分もあります
Now I'm going to show you this in 3D.
望遠鏡の性能によるものです
What happens is, you take pictures
3Dで見てみましょう
as the Earth rotates, you get a fan across the sky.
どうするのかというと
There are some places you can't look because of our own galaxy,
地球の自転に合わせて扇形に宇宙を撮影します
or because there are no telescopes available to do it.
我々の銀河に邪魔されて見えない場所や
So the next picture shows you the three-dimensional version of this rotating around.
望遠鏡の制約により見えない場所もあります
Do you see the fan-like scans made across the sky?
次の映像では 3D 版をくるくる回して見せます
Remember, every spot on here is a galaxy, and you see the galaxies,
宇宙が扇形に映し出されているのがわかりますか?
you know, sort of in our neighborhood, and you sort of see the structure.
ひとつひとつの点が銀河を現しています
And you see this thing we call the Great Wall,
比較的我々の銀河から近い場所に先ほどの
and you see the complicated structure, and you see these voids.
グレートウォールが見えます
There are places where there are no galaxies and there are places
複雑な構造もあれば空洞もあります
where there are thousands of galaxies clumped together, right.
銀河のない場所もあれば
So there's an interesting pattern,
何千もの銀河が密集している場所もあります
but we don't have enough data here to actually see the pattern.
面白いパターンがありそうですが
We only have a million galaxies, right?
それを調べるにはデータが不足しています
So we're keeping, like, a million balls in the air
たった100万の銀河についてのデータしかないのです
but, what's going on?
空にある100万のボールを見ているようなものです
There's another survey which is very similar to this,
ではどうするか?
called the Two-degree Field of View Galaxy Redshift Survey.
これとよく似た調査結果があります
Now we're going to fly through it at warp a million.
2度視野銀河赤方偏移観測です
And every time there's a galaxy -- at its location there's a galaxy --
2度の視野の中で遥か遠くまで観測します
and if we know anything about the galaxy, which we do,
銀河を見つける度に
because there's a redshift measurement and everything,
赤色偏移などを観測し
you put in the type of galaxy and the color,
銀河の種類や色を
so this is the real representation.
記録していくのです
And when you're in the middle of the galaxies
これは実際の観測結果を表したものです
it's hard to see the pattern; it's like being in the middle of life.
銀河の真ん中にいるときは
It's hard to see the pattern in the middle of the audience,
パターンが見えづらくなります 人生の真ん中のようなものです
it's hard to see the pattern of this.
観客の真ん中にいると
So we're going to go out and swing around and look back at this.
パターンは見えにくいものです
And you'll see, first, the structure of the survey,
外に出てから見てみましょう
and then you'll start seeing the structure of the galaxies
まず調査の構造がわかります
that we see out there.
そして銀河の構造が見えてくるようになります
So again, you can see the extension of this Great Wall of galaxies showing up here.
外にいるから見えるのです
But you can see the voids,
グレートウォールがそそり立っているのが見えます
you can see the complicated structure, and you say,
空洞があるのもわかります
well, how did this happen?
複雑な構造です
Suppose you're the cosmic designer.
どうしてこうなったのでしょう?
How are you going to put galaxies out there in a pattern like that?
自分が宇宙のデザイナーだと思ってください
It's not just throwing them out at random.
どうやって銀河をこんな模様に作りますか?
There's a more complicated process going on here.
ただランダムに放り投げただけではありません
How are you going to end up doing that?
もっと複雑なプロセスがあります
And so now we're in for some serious play.
どうやってそれを作り上げるのでしょうか?
That is, we have to seriously play God,
このカンファレンスの題名でもある"serious play"の出番です
not just change people's lives, but make the universe, right.
私たちは神の役割を真面目に演じなければいけないのです
So if that's your responsibility, how are you going to do that?
人々の生活を変えるだけでなく、宇宙を作ることについても
What's the kind of technique?
その責任を負うとしたらどのように行いますか?
What's the kind of thing you're going to do?
どんな方法を使いますか?
So I'm going to show you the results of a very large-scale simulation
どんなことを行いますか?
of what we think the universe might be like, using, essentially,
大規模なシミュレーションの結果をお見せします
some of the play principles and some of the design principles that,
我々が考える宇宙のあり方について
you know, humans have labored so hard to pick up,
人間が必死になって学んできたけれど
but apparently nature knew how to do at the beginning.
自然は最初から知っている
And that is, you start out with very simple ingredients
遊びとデザインの原則を使ったものです
and some simple rules,
とても単純な材料とルールから
but you have to have enough ingredients to make it complicated.
始めますが
And then you put in some randomness,
複雑にするために材料の量は十分に必要です
some fluctuations and some randomness,
そこにいくらかのランダムさと
and realize a whole bunch of different representations.
ゆらぎを加えます
So what I'm going to do is show you
さまざまな形が現れます
the distribution of matter as a function of scales.
これからお見せするのは
We're going to zoom in, but this is a plot of what it is.
スケールに応じて定まる物質の分布です
And we had to add one more thing to make the universe come out right.
ズームインしましょう
It's called dark matter.
適正な宇宙にするために もう一種の素材を加えなければなりません
That is matter that doesn't interact with light
暗黒物質です
the typical way that ordinary matter does,
私やこのステージなどの
the way the light's shining on me or on the stage.
通常の物質とは違い
It's transparent to light, but in order for you to see it,
光との相互作用をしない物質です
we're going to make it white. OK?
暗黒物質は光に対して透明ですが
So the stuff that's in this picture that's white, that is the dark matter.
ここでは 白く表現します
It should be called invisible matter,
図で白く見える部分が暗黒物質です
but the dark matter we've made visible.
目に見えない物質と呼ぶべきですが
And the stuff that is in the yellow color,
私たちが目に見えるようにしたのです
that is the ordinary kind of matter that's turned into stars and galaxies.
黄色の部分は
So I'll show you the next movie.
星や銀河になる通常の物質です
So this -- we're going to zoom in.
動画を見てみましょう
Notice this pattern and pay attention to this pattern.
ズームインします
We're going to zoom in and zoom in.
この模様に注目して下さい
And you'll see there are all these filaments and structures and voids.
もっとズームインしていきます
And when a number of filaments come together in a knot,
フィラメント(糸状の構造)や空洞が見えますね
that makes a supercluster of galaxies.
たくさんのフィラメントがまとまって結び目のようになると
This one we're zooming in on
超銀河団ができます
is somewhere between 100,000 and a million galaxies in that small region.
今ズームインしているものは
So we live in the boonies.
狭い範囲に10万から100万の銀河があります
We don't live in the center of the solar system,
私たちはど田舎にいるのです
we don't live in the center of the galaxy
私たちは太陽系の中心にはいません
and our galaxy's not in the center of the cluster.
銀河の中心にもいません
So we're zooming in.
そして我々の銀河は銀河集団の中心ではありません
This is a region which probably has more than 100,000,
ズームインを続けます
on the order of a million galaxies in that region.
10万以上の銀河がある場所です
We're going to keep zooming in. OK.
そのエリアには約100万の銀河があります
And so I forgot to tell you the scale.
もっとズームインしましょう
A parsec is 3.26 light years.
スケールを言い忘れていました
So a gigaparsec is three billion light years -- that's the scale.
1パーセクは3.26光年です
So it takes light three billion years to travel over that distance.
1ギガパーセクは30 億光年ほどになります
Now we're into a distance sort of between here and here.
光がその距離を行くのに30億年かかるということです
That's the distance between us and Andromeda, right?
この2点の距離を考えましょう
These little specks that you're seeing in here, they're galaxies.
これが私たちとアンドロメダの距離です
Now we're going to zoom back out,
ここに見える小さなしみは銀河です
and you can see this structure that,
ズームバックして戻ると
when we get very far out, looks very regular,
構造を見ることができます
but it's made up of a lot of irregular variations.
遠くからだと規則正しく見えますが
So they're simple building blocks.
たくさんの不規則な濃淡からできています
There's a very simple fluid to begin with.
構成部品は単純です
It's got dark matter, it's got ordinary matter,
最初は非常に単純な流体です
it's got photons and it's got neutrinos,
普通の物質も暗黒物質もあります
which don't play much role in the later part of the universe.
光子やニュートリノもありますが
And it's just a simple fluid and it, over time,
初期を除いてはたいした役割はありません
develops into this complicated structure.
単純な流体が時を経て
And so you know when you first saw this picture,
この複雑な構造に発展するのです
it didn't mean quite so much to you.
最初にこの図をご覧になったときは
Here you're looking across one percent of the volume of the visible universe
大した意味を持たなかったことでしょう
and you're seeing billions of galaxies, right, and nodes,
ここで見えるのは目に見える宇宙の1%ほどです
but you realize they're not even the main structure.
それでも何十億もの銀河 つまりノードを見ています
There's a framework, which is the dark matter, the invisible matter,
でもそれらは主要な構造ではないのです
that's out there that's actually holding it all together.
目に見えない暗黒物質が枠組みのように作用して
So let's fly through it, and you can see how much harder it is
全てをつなぎ合わせているのです
when you're in the middle of something to figure this out.
何かの中にいながらその全体像をつかむのが
So here's that same end result.
いかに難しいかがおわかりでしょう
You see a filament,
同じ結果になります
you see the light is the invisible matter,
フィラメントがあります
and the yellow is the stars or the galaxies showing up.
明るい部分は目に見えない物質で
And we're going to fly around, and we'll fly around,
黄色は現れつつある銀河か恒星です
and you'll see occasionally a couple of filaments intersect,
ずっと先へ進むと
and you get a large cluster of galaxies.
時折フィラメント同士が交わっているところがあります
And then we'll fly in to where the very large cluster is,
巨大な銀河団もあります
and you can see what it looks like.
非常に大きな銀河団があるところにいきましょう
And so from inside, it doesn't look very complicated, right?
どんな風に見えるかわかります
It's only when you look at it at a very large scale,
内側からはあまり複雑には見えませんね?
and explore it and so forth, you realize it's a very intricate,
縮尺を上げて見た時に初めて
complicated kind of a design, right?
とても複雑なデザインだということが
And it's grown up in some kind of way.
わかるのです
So the question is,
何らかの方法でここまで発展してきました
how hard would it be to assemble this, right?
知りたいのはこういうことです
How big a contractor team would you need
これを組み立てるのはどれ程大変なのか?
to put this universe together, right?
この宇宙を組み立てるとしたら
That's the issue, right?
どれ程大きな建設チームが必要なのか?
And so here we are.
それが大事なのです
You see how the filament --
さあ 着きました
you see how several filaments are coming together,
どのようにフィラメントが
therefore making this supercluster of galaxies.
幾つかまとまって
And you have to understand, this is not how it would actually look
超銀河団になるのかがわかるでしょう
if you -- first, you can't travel this fast,
でも実際にこう見えるわけではありません
everything would be distorted,
まず こんなに速くは動けません
but this is using simple rendering and graphic arts kind of stuff.
全てが破壊されてしまいます
This is how, if you took billions of years to go around,
ここでは簡単なレンダリングと映像ソフトを使っています
it might look to you, right?
数十億年を旅すると
And if you could see invisible matter, too.
もし見えない物質が見えれば
And so the idea is, you know, how would you put together the universe
このように見えるはずです
in a very simple way?
こういうことです どのようにして宇宙を
We're going to start and realize that the entire visible universe,
シンプルにまとめるのか?
everything we can see in every direction with the Hubble Space Telescope
目に見える宇宙全体
plus our other instruments,
ハッブル宇宙望遠鏡で見えるものと
was once in a region that was smaller than an atom.
他の機器で見えるものも全て
It started with tiny quantum mechanical fluctuations,
かつては原子1個よりも小さな空間に収まっていたことがわかっています
but expanding at a tremendous rate.
はじまりは小さな量子論的ゆらぎでしたが
And those fluctuations
途方もない割合で拡大しました
were stretched to astronomical sizes, and those fluctuations
それらのゆらぎが
eventually are the things we see in the cosmic microwave background.
けた外れに大きなサイズに広がり
And then we needed some way to turn those fluctuations into galaxies
最終的には宇宙背景放射になりました
and clusters of galaxies and make these kinds of structures go on.
背景放射のゆらぎから銀河や銀河団の
So I'm going to show you a smaller simulation.
不規則構造に到達する必要があります
This simulation was run on 1,000 processors for a month
小さめのシミュレーションをお見せしましょう
in order to make just this simple visible one.
今のシミュレーションは 1000個のCPU で 1 ヶ月計算して
So I'm going to show you one
やっと今のような可視化ができるものでした
that can be run on a desktop in two days in the next picture.
次の図に示すのは
So you start out with teeny fluctuations
パソコンで2日でできるものです
when the universe was at this point,
宇宙に小さなゆらぎがあった時から
now four times smaller, and so forth.
始めます
And you start seeing these networks, this cosmic web of structure forming.
今度は四分の一の大きさです
And this is a simple one, because it doesn't have the ordinary matter
そしてつながりが生まれ宇宙の構造が形成されるのがわかります
and it just has the dark matter in it.
これはシンプルなモデルです 通常の物質はなく
And you see how the dark matter lumps up,
暗黒物質だけがあります
and the ordinary matter just trails along behind.
暗黒物質が塊になり
So there it is.
通常の物質はこれについて行くのです
At the beginning it's very uniform.
そうなのです
The fluctuations are a part in 100,000.
最初は均一でした
There are a few peaks that are a part in 10,000,
ゆらぎは10万分の1程度です
and then over billions of years, gravity just pulls in.
ところどころで1万分の1程度のゆらぎが生じ
This is light over density, pulls the material around in.
何十億年もしてから重力が加わります
That pulls in more material and pulls in more material.
密度の高いところは物質を引き寄せ
But the distances on the universe are so large
どんどんと引き込んでいきます
and the time scales are so large that it takes a long time for this to form.
でも宇宙の距離はとても広大で
And it keeps forming until the universe is roughly about half the size it is now,
時間の尺度も大きいので形成には長い時間がかかります
in terms of its expansion.
膨張ということで言えば 宇宙が今の半分ぐらいの
And at that point, the universe mysteriously starts accelerating
大きさになるまで形成が続きます
its expansion and cuts off the formation of larger-scale structure.
この段階で宇宙は不思議なことに膨張を加速し
So we're just seeing as large a scale structure as we can see,
より大きな構造の形成は止まります
and then only things that have started forming already
ここで見えている構造の大きさが上限で
are going to form, and then from then on it's going to go on.
すでに形成が始まっていた物だけが
So we're able to do the simulation, but this is two days on a desktop.
どんどんと形作られていきます
We need, you know, 30 days on 1,000 processors
このシミュレーションは パソコンで2日かかります
to do the kind of simulation that I showed you before.
先に見せたようなシミュレーションを行うには
So we have an idea of how to play seriously, creating the universe
1000 個の CPU で 30 日かかります
by starting with essentially less than an eyedrop full of material,
どうやって宇宙の創造をまじめに遊ぶかはわかっています
and we create everything we can see in any direction, right,
物質に満ちた 涙よりも小さなものから始めます
from almost nothing -- that is, something extremely tiny,
ほとんど何も無いところです 極めて小さく
extremely small -- and it is almost perfect,
ほぼ完璧ですが 10万分の一の単位でわずかなゆらぎがあります
except it has these tiny fluctuations at a part in 100,000 level,
そのゆらぎが私たちの目に見える
which turn out to produce the interesting patterns and designs we see,
面白いパターンやデザインを
that is, galaxies and stars and so forth.
生み出しています
So we have a model, and we can calculate it, and we can use it
つまりそれが銀河や恒星なのです
to make designs of what we think the universe really looks like.
私たちにはモデルがあり 計算もでき それを使って
And that design is sort of way beyond
我々が思うところの宇宙の姿をデザインすることができます
what our original imagination ever was.
そのデザインは私たちが元々想像していたものを
So this is what we started with 15 years ago,
遥かに超えるものになります
with the Cosmic Background Explorer -- made the map on the upper right,
私はこれを15年前に始めました
which basically showed us that there were large-scale fluctuations,
COBE(宇宙背景放射探査機)を使い地図を作りました
and actually fluctuations on several scales. You can kind of see that.
大規模なゆらぎがあり
Since then we've had WMAP,
それはいくつかの段階に分かれていることがわかりました
which just gives us higher angular resolution.
その後WMAP(ウィルキンソン・マイクロ波異方性探査機)による
We see the same large-scale structure,
探査が始まり より高角度の分解能力を得ました
but we see additional small-scale structure.
同じ大規模構造の他に
And on the bottom right is if the satellite had flipped upside down
小規模構造も見えるようになりました
and mapped the Earth, what kind of a map we would have got of the Earth.
右下にあるのは もし衛星の方向が逆になって地球を描いたら
You can see, well, you can, kind of pick out
どうなるかというイメージです
all the major continents, but that's about it.
主要な大陸を
But what we're hoping when we get to Planck, we'll have resolution
見つけることができるでしょう
about equivalent to the resolution you see of the Earth there,
今後打ち上げられるプランク衛星に期待したいのは
where you can really see the complicated pattern that exists on the Earth.
地球上で複雑なパターンを見ることができるのと同じように
And you can also tell, because of the sharp edges
高い分解能で宇宙を観測することです
and the way things fit together, there are some non-linear processes.
鋭い境界とか ぴたりとはまる断片から
Geology has these effects,
非線形のプロセスの存在がわかります
which is moving the plates around and so forth.
例えば 地質学では プレートの移動という
You can see that just from the map alone.
非線形の効果があり
We want to get to the point in our maps of the early universe
これは地図だけからでもわかります
we can see whether there are any non-linear effects
初期宇宙の地図でもそのレベルに達したいのです
that are starting to move, to modify, and are giving us a hint about how
何かを動かし変化させる非線形の効果の有無は
space-time itself was actually created at the beginning moments.
時空そのものが生じた始まりが
So that's where we are today,
どのようであったかについての ヒントになります
and that's what I wanted to give you a flavor of.
私たちは今ここまで来ています
Give you a different view about what the design
それをお伝えしたかったのです
and what everything else looks like.
デザインや全てのものの見方について
Thank you.
異なる視点を伝えたかったのです
(Applause)
ありがとう