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  • 1.3 billion years ago,

    翻訳: Yasushi Aoki 校正: Eriko T

  • in a distant, distant galaxy,


  • two black holes locked into a spiral,


  • falling inexorably towards each other


  • and collided,

    逃れようのない 螺旋運動に捉えられ

  • converting three Suns' worth of stuff

    引き寄せ合って 衝突しました

  • into pure energy in a tenth of a second.


  • For that brief moment in time,

    コンマ1秒の間に 純粋なエネルギーへと変わりました

  • the glow was brighter than all the stars


  • in all the galaxies


  • in all of the known Universe.

    すべての銀河の 星を合わせたよりも

  • It was a very

    明るい輝きを 放ちました

  • big


  • bang.


  • But they didn't release their energy in light.


  • I mean, you know, they're black holes.


  • All that energy was pumped into the fabric of space and time itself,

    エネルギーが光として解放された わけではありません

  • making the Universe explode in gravitational waves.

    すべてのエネルギーが 時空そのものに取り込まれ

  • Let me give you a sense of the timescale at work here.

    宇宙を重力波で 振るわせることになりました

  • 1.3 billion years ago,

    ここで話している時間の規模を 確認しておきましょう

  • Earth had just managed to evolve multicellular life.


  • Since then, Earth has made and evolved

    地球ではようやく 多細胞生物が現れた頃です

  • corals, fish, plants, dinosaurs, people and even -- God save us -- the Internet.

    それ以降 地球には

  • And about 25 years ago,

    珊瑚礁や魚や植物や恐竜や人間や さらにはインターネットまで現れました

  • a particularly audacious set of people --


  • Rai Weiss at MIT, Kip Thorne and Ronald Drever at Caltech --

    とりわけ野心的な人々 MITのレイナー・ワイス

  • decided that it would be really neat

    カリフォルニア工科大のキップ・ソーンや ロナルド・ドレーバーたちが

  • to build a giant laser detector

    ブラックホールの 衝突などで生じる

  • with which to search for the gravitational waves


  • from things like colliding black holes.


  • Now, most people thought they were nuts.

    作ったらいいんじゃないかと 思い立ちました

  • But enough people realized that they were brilliant nuts

    多くの人は常識外れな連中だと 思いましたが

  • that the US National Science Foundation decided to fund their crazy idea.

    それを 卓越した常識破りだと 認める人もたくさんいて

  • So after decades of development,

    米国立科学財団が このぶっ飛んだアイデアに 研究費を出すことにしました

  • construction and imagination


  • and a breathtaking amount of hard work,

    構想 開発 建設

  • they built their detector, called LIGO:

    驚異的な努力の末に 完成させました

  • The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory.

    その名も LIGO (ライゴ)

  • For the last several years,

    レーザー干渉計 重力波観測所です

  • LIGO's been undergoing a huge expansion in its accuracy,


  • a tremendous improvement in its detection ability.

    LIGOは精度を 大幅に上げて

  • It's now called Advanced LIGO as a result.


  • In early September of 2015,

    これは改良型LIGOと 呼ばれています

  • LIGO turned on for a final test run


  • while they sorted out a few lingering details.

    LIGOは残っていた 細かな調整をしつつ

  • And on September 14 of 2015,

    最終試運転のため 稼働を始めました

  • just days after the detector had gone live,


  • the gravitational waves from those colliding black holes

    検出器が稼働を始めて ほんの数日後

  • passed through the Earth.

    あのブラックホール衝突からの 重力波が

  • And they passed through you and me.


  • And they passed through the detector.


  • (Audio) Scott Hughes: There's two moments in my life

    そしてLIGOの検出器を 通り抜けました

  • more emotionally intense than that.

    (スコット・ヒューズの声) 人生で これ以上に心動かされた体験は

  • One is the birth of my daughter.


  • The other is when I had to say goodbye to my father when he was terminally ill.

    娘が生まれたときと —

  • You know, it was the payoff of my career, basically.

    病床の父にお別れを 言わなければならなかったときです

  • Everything I'd been working on -- it's no longer science fiction! (Laughs)

    これは自分の全仕事人生における クライマックスでした

  • Allan Adams: So that's my very good friend and collaborator, Scott Hughes,

    オレがこれまでずっとやってきたものは もう空想科学じゃないんだって!

  • a theoretical physicist at MIT,

    (講演者) これは私の親友であり 共同研究者でもある

  • who has been studying gravitational waves from black holes

    スコット・ヒューズ MITの理論物理学者です

  • and the signals that they could impart on observatories like LIGO,

    彼はブラックホールからの 重力波や

  • for the past 23 years.

    LIGOのような観測施設で 検出しうる信号を

  • So let me take a moment to tell you what I mean by a gravitational wave.

    23年に渡って 研究してきました

  • A gravitational wave is a ripple

    ここで重力波とは何かを 少しお話ししておきましょう

  • in the shape of space and time.


  • As the wave passes by,

    時空の形に現れる 波紋のようなものです

  • it stretches space and everything in it


  • in one direction,

    空間と その中の あらゆるものが

  • and compresses it in the other.

    同じ1つの方向に 引き延ばされ

  • This has led to countless instructors of general relativity

    他の方向に 押し縮められます

  • doing a really silly dance to demonstrate in their classes on general relativity.

    お陰で一般相対性理論を 教える教師は

  • "It stretches and expands, it stretches and expands."

    教室でおかしなダンスを する羽目になります

  • So the trouble with gravitational waves

    「伸びて 広がる 伸びて 広がる」

  • is that they're very weak; they're preposterously weak.

    問題は 重力波が 極めて弱いということです

  • For example, the waves that hit us on September 14 --

    馬鹿げているくらいに 弱いんです

  • and yes, every single one of you stretched and compressed

    たとえば 9月14日の重力波は —

  • under the action of that wave --

    そう ここにいる全員が

  • when the waves hit, they stretched the average person

    重力波が来た時 引き延ばされ 圧縮されたんですよ —

  • by one part in 10 to the 21.

    伸縮の大きさは 平均的な人で

  • That's a decimal place, 20 zeroes,


  • and a one.

    これは小数点の後に 0が20個続いて

  • That's why everyone thought the LIGO people were nuts.


  • Even with a laser detector five kilometers long -- and that's already crazy --

    だからこそ みんなLIGOに取り組む人々を どうかしていると思ったんです

  • they would have to measure the length of those detectors

    5kmの長さのレーザー検出器を使っても — これだけで十分クレージーですが

  • to less than one thousandth of the radius of the nucleus


  • of an atom.

    原子核の半径の 千分の1以下という精度で

  • And that's preposterous.


  • So towards the end of his classic text on gravity,


  • LIGO co-founder Kip Thorne

    重力論の有名な教科書の 終わりの方で

  • described the hunt for gravitational waves as follows:

    LIGOの設立者の1人である キップ・ソーンが

  • He said, "The technical difficulties to be surmounted

    重力波検出の難しさについて こう語っています

  • in constructing such detectors

    「そのような検出器を 構築するためには

  • are enormous.


  • But physicists are ingenious,


  • and with the support of a broad lay public,

    しかし物理学者には 独創性があります

  • all obstacles will surely be overcome."

    広く一般の人々からの 支援があれば

  • Thorne published that in 1973,

    どんな困難も 乗り越えられるでしょう」

  • 42 years before he succeeded.


  • Now, coming back to LIGO,

    成功の42年も前に 書いていたのです

  • Scott likes to say that LIGO acts like an ear


  • more than it does like an eye.

    スコットが よく言っているように

  • I want to explain what that means.

    LIGOは 目よりは 耳に近いものです

  • Visible light has a wavelength, a size,


  • that's much smaller than the things around you,

    可視光の場合 波長は

  • the features on people's faces,

    身の回りにある物 —

  • the size of your cell phone.

    人の顔かたちや 携帯電話なんかより

  • And that's really useful,


  • because it lets you make an image or a map of the things around you,


  • by looking at the light coming from different spots

    いろんな所から来る 光を見るだけで

  • in the scene about you.


  • Sound is different.

    イメージや地図のようなものを 構成できます

  • Audible sound has a wavelength that can be up to 50 feet long.


  • And that makes it really difficult --

    可聴音の波長は 15mにもなり得ます

  • in fact, in practical purposes, impossible -- to make an image

    そのため音で 子供の顔のような

  • of something you really care about.

    関心ある物の形を 捉えるというのは

  • Your child's face.


  • Instead, we use sound to listen for features like pitch


  • and tone and rhythm and volume

    その代わり 音の場合には

  • to infer a story behind the sounds.

    高さや 音色や リズムや 大きさに耳を傾けることで

  • That's Alice talking.

    音の背後にある物語を 推測します

  • That's Bob interrupting.


  • Silly Bob.


  • So, the same is true of gravitational waves.


  • We can't use them to make simple images of things out in the Universe.


  • But by listening to changes

    重力波で宇宙にある物の形を 単純に描き出すことはできません

  • in the amplitude and frequency of those waves,


  • we can hear the story that those waves are telling.

    振動数の変化に 耳を傾けることで

  • And at least for LIGO,

    波の語っている物語を 聞き取ることができます

  • the frequencies that it can hear are in the audio band.


  • So if we convert the wave patterns into pressure waves and air, into sound,

    捉えられる振動数は 可聴帯域です

  • we can literally hear the Universe speaking to us.

    だから波のパターンを 空気の圧力波である音に変換すれば

  • For example, listening to gravity, just in this way,

    宇宙が語っていることを 文字通り聞くことができます

  • can tell us a lot about the collision of two black holes,

    たとえば重力に 耳を傾けることで

  • something my colleague Scott has spent an awful lot of time thinking about.

    ブラックホールの衝突について 分かることが 沢山あります

  • (Audio) SH: If the two black holes are non-spinning,

    私の同僚のスコットが 多くの時間を 考えて過ごしてきたことです

  • you get a very simple chirp: whoop!

    (スコットの声) 2つのブラックホールが 回転していない場合

  • If the two bodies are spinning very rapidly, I have that same chirp,

    音は単純です 「ウゥーップ!」

  • but with a modulation on top of it,

    2つのブラックホールが高速に 回り合っている場合 音は似ていますが

  • so it kind of goes: whir, whir, whir!

    それに抑揚が加わって こんな感じになります

  • It's sort of the vocabulary of spin imprinted on this waveform.


  • AA: So on September 14, 2015,

    波形に回転の言葉が 刻まれているようなものです

  • a date that's definitely going to live in my memory,

    (講演者) 2015年9月14日 —

  • LIGO heard this:

    この日は 私の記憶に ずっと残り続けるでしょう

  • [Whirring sound]

    LIGOが こんな音を捉えました

  • So if you know how to listen, that is the sound of --


  • (Audio) SH: ... two black holes, each of about 30 solar masses,

    聞く者が聞けば この音は紛れもなく—

  • that were whirling around at a rate

    (スコットの声) それぞれ 太陽30個分ほどの質量がある

  • comparable to what goes on in your blender.


  • AA: It's worth pausing here to think about what that means.

    ミキサーなみの速さで 回転し合っています

  • Two black holes, the densest thing in the Universe,

    (講演者) この意味することを ちょっと考えてみましょう

  • one with a mass of 29 Suns

    ブラックホールは宇宙で 最も密度が高い存在です

  • and one with a mass of 36 Suns,


  • whirling around each other 100 times per second

    もう一方は 太陽36個分の質量があり

  • before they collide.

    衝突の直前には 毎秒100回転という速さで

  • Just imagine the power of that.


  • It's fantastic.

    それがどれほどの力か 想像してみてください

  • And we know it because we heard it.


  • That's the lasting importance of LIGO.

    そして我々が それを知ったのは 聞くことによってなのです

  • It's an entirely new way to observe the Universe

    ここに LIGOの 揺るぎない価値があります

  • that we've never had before.


  • It's a way that lets us hear the Universe


  • and hear the invisible.


  • And there's a lot out there that we can't see --

    聞けるようにしてくれる 方法なんです

  • in practice or even in principle.

    事実上であれ 本質的にであれ

  • So supernova, for example:

    目に見えないものは 沢山あります

  • I would love to know why very massive stars explode in supernovae.


  • They're very useful;

    重い星がどうして爆発して超新星になるのか 是非知りたいところです

  • we've learned a lot about the Universe from them.


  • The problem is, all the interesting physics happens in the core,

    宇宙について 多くのことを学べます

  • and the core is hidden behind thousands of kilometers

    問題は 興味深い物理現象は 核の部分で起きており

  • of iron and carbon and silicon.

    核は何千キロもの 鉄や炭素やケイ素に

  • We'll never see through it, it's opaque to light.

    覆い隠されている ということです

  • Gravitational waves go through iron as if it were glass --

    光を通さず 見通すことはできません

  • totally transparent.

    でも重力波なら 鉄だろうと

  • The Big Bang: I would love to be able to explore

    ガラスか何かのように 通り抜けられます

  • the first few moments of the Universe,


  • but we'll never see them,

    宇宙誕生直後のことを 探求できればと思いますが

  • because the Big Bang itself is obscured by its own afterglow.

    それを見ることは 決してできません

  • With gravitational waves,

    ビッグバン自体は その残光に 包み隠されているからです

  • we should be able to see all the way back to the beginning.


  • Perhaps most importantly,

    原初の時に遡って 見ることができるはずです

  • I'm positive that there are things out there


  • that we've never seen

    私たちが決して 見たことがなく

  • that we may never be able to see


  • and that we haven't even imagined --

    想像したことすら ないけれど

  • things that we'll only discover by listening.

    聞くことによってのみ 発見できるものが

  • And in fact, even in that very first event,


  • LIGO found things that we didn't expect.

    実際 あの最初の出来事において

  • Here's my colleague and one of the key members of the LIGO collaboration,

    LIGOは我々の予期しなかったものを 発見しました

  • Matt Evans, my colleague at MIT, addressing exactly that:

    私の同僚で LIGO共同研究の 主要メンバーである

  • (Audio) Matt Evans: The kinds of stars which produce the black holes

    MITのマット・エヴァンズが まさにそのことを語っています

  • that we observed here

    (マット・エヴァンズの声) ここで我々が観測している

  • are the dinosaurs of the Universe.


  • They're these massive things that are old, from prehistoric times,

    いわば宇宙の 恐竜のような存在です

  • and the black holes are kind of like the dinosaur bones

    とても大きく古い 太古の存在で

  • with which we do this archeology.

    あのブラックホールは 古生物学者が研究する

  • So it lets us really get a whole nother angle


  • on what's out there in the Universe


  • and how the stars came to be, and in the end, of course,


  • how we came to be out of this whole mess.

    その混沌の中からどうやって 我々が生まれるに到ったのか

  • AA: Our challenge now

    まったく違った視点を 与えてくれるんです

  • is to be as audacious as possible.

    (講演者) 我々の挑戦は今や

  • Thanks to LIGO, we know how to build exquisite detectors

    これ以上なく 野心的なものになりました

  • that can listen to the Universe,


  • to the rustle and the chirp of the cosmos.

    宇宙の そよぎや さえずりを 聴くことのできる

  • Our job is to dream up and build new observatories --

    精巧な検出器の作り方が 分かりました

  • a whole new generation of observatories --

    我々の仕事は 新たな観測所を 構想し建設することです

  • on the ground, in space.


  • I mean, what could be more glorious than listening to the Big Bang itself?

    地上に 宇宙に作るのです

  • Our job now is to dream big.

    ビッグバンそのものに耳を傾ける以上に 壮麗なことが他にあるでしょうか?

  • Dream with us.

    大きな夢を抱くことが 私たちの仕事です

  • Thank you.


  • (Applause)


1.3 billion years ago,

翻訳: Yasushi Aoki 校正: Eriko T


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B2 中上級 日本語 TED 重力 ホール ブラック 検出 宇宙

TED】アラン・アダムス重力波の発見が意味するもの (重力波の発見が意味するもの|アラン・アダムス) (【TED】Allan Adams: What the discovery of gravitational waves means (What the discovery of gravitational waves means | Allan Adams))

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    Zenn に公開 2021 年 01 月 14 日