nearly fourteen billion years ago,

約140億年前に

and has been expanding ever since.

と、その後も拡大を続けています。

But what is it expanding into?

しかし、それは何に拡大しているのでしょうか？

That's a complicated question.

それは複雑な問題ですね。

Here's why:

その理由はここにあります。

Einstein's equations of general relativity

アインシュタインの一般相対性理論の方程式

describe space and time as a kind of inter-connected

空間と時間をある種の相互接続として記述する

fabric for the universe.

宇宙のための布。

This means that what we know of as space and time

つまり、私たちが空間や時間として知っているものは

exist only as part of the universe and not beyond it.

宇宙の一部としてのみ存在し、その先には存在しない。

Now, when everyday objects expand, they move out

さて、日常の物が膨張すると、外に出ていきます。

into more space.

より多くのスペースへ。

But if there is no such thing as space to expand into,

しかし、そこに広がる空間がないのであれば

what does expanding even mean?

拡大するとはどういうことか？

In 1929 Edwin Hubble's astronomy observations

1929年、エドウィン・ハッブルの天文学観測

gave us a definitive answer.

は決定的な答えを出してくれました。

His survey of the night sky found all faraway galaxies

彼の夜空の調査では、遠く離れた銀河がすべて発見されました。

recede, or move away, from the Earth.

地球から離れる。

Moreover, the further the galaxy, the faster it recedes.

しかも、銀河の奥に行けば行くほど退くのが早い。

How can we interpret this?

これをどう解釈すればいいのでしょうか？

Consider a loaf of raisin bread rising in the oven.

オーブンで上昇するレーズンパンのパンを考えてみましょう。

The batter rises by the same amount in between each

バッターは、それぞれの間に同じ量だけ上昇します。

and every raisin.

とレーズンを一粒一粒。

If we think of raisins as a stand-in for galaxies,

レーズンを銀河の代名詞と考えれば

and batter as the space between them,

とバッターを間に挟むようにしています。

we can imagine that the stretching or expansion

伸びるか伸びるかは想像に難くありません

of intergalactic space will make the galaxies recede from each other,

銀河間空間の減少は、銀河同士の距離を縮めることになります。

and for any galaxy, its faraway neighbors will recede a larger

と、どのような銀河でも、その遠い隣人はより大きく後退します。

distance than the nearby ones

近いより遠い

in the same amount of time.

を同じ時間で

Sure enough, the equations of general relativity predict a cosmic

案の定、一般相対性理論の方程式は、宇宙的な

tug-of-war between gravity and expansion.

重力と膨張の綱引き

It's only in the dark void between galaxies where expansion wins out,

膨張が勝つのは、銀河の間の暗黒の空隙だけです。

and space stretches.

と空間が伸びる。

So there's our answer.

これが答えです。

The universe is expanding unto itself.

宇宙はそれ自体が拡大している。

That said, cosmologists are pushing the limits of mathematical models

それは、宇宙論者が数学モデルの限界に挑戦していることを意味しています。

to speculate on what, if anything, exists beyond our spacetime.

時空を超えて何が存在するのかを 推測するためのものです

These aren't wild guesses, but hypotheses that tackle

これらは乱暴な推測ではなく、以下のような仮説を立てています。

kinks in the scientific theory of the Big Bang.

ビッグバンの科学的理論のねじれ。

The Big Bang predicts matter to be distributed evenly across the universe,

ビッグバンは、物質が宇宙全体に均等に分布していることを予測している。

as a sparse gas --but then, how did galaxies and stars come to be?

では、銀河や星はどのようにして生まれたのでしょうか？

The inflationary model describes a brief era

インフレモデルは短い時代を描いている

of incredibly rapid expansion

急拡大

that relates quantum fluctuations in the energy of the early universe,

初期宇宙のエネルギーの量子揺らぎを関連付ける

to the formation of clumps of gas that eventually led to galaxies.

最終的には銀河に至るまでのガスの塊が形成されることを意味します。

If we accept this paradigm, it may also imply our universe represents

このパラダイムを受け入れれば、私たちの宇宙は

one region in a greater cosmic reality that undergoes endless, eternal inflation.

限りなく永遠のインフレを続ける、より大きな宇宙的現実の中の一つの領域。

We know nothing of this speculative inflating reality,

この投機的に膨らませた現実を我々は何も知らない。

save for the mathematical prediction that its endless expansion

数学的な予測を除けば、その無限の膨張は

may be driven by an unstable quantum energy state.

は、不安定な量子エネルギー状態によって駆動される可能性がある。

In many local regions, however, the energy may settle by random

しかし、多くの局所的な領域では、エネルギーはランダムな

chance into a stable state, stopping inflation and forming bubble universes.

チャンスを安定した状態にして、インフレを止め、バブルユニバースを形成する。

Each bubble universe —ours being one of them

それぞれのバブルの宇宙

—would be described by its own Big Bang and laws of physics.

-は、それ自身のビッグバンと物理学の法則によって記述されるだろう。

Our universe would be part of a greater multiverse,

私たちの宇宙は、より大きな多元宇宙の一部になるでしょう。

in which the fantastic rate of eternal inflation makes it impossible

永遠のインフレが不可能なほどの

for us to encounter a neighbor universe.

隣の宇宙に出会うために

The Big Bang also predicts that in the early, hot universe, our fundamental forces

ビッグバンはまた、初期の熱い宇宙では、私たちの基本的な力を予測しています。

may unify into one super-force.

一つのスーパーフォースに統合されるかもしれません。

Mathematical string theories suggest descriptions of this unification,

数学的な文字列理論は、この統一の記述を示唆している。

in addition to a fundamental structure for sub-atomic quarks and electrons.

素粒子クォークと電子の基本構造に加えて

In these proposed models, vibrating strings are the building blocks of the universe.

これらの提案されたモデルでは、振動する弦が宇宙の構成要素となっています。

Competing models for strings have now been consolidated into a unified description,

競合する文字列のモデルは、統一された記述に統合されました。

and suggest these structures may interact with massive, higher dimensional surfaces called branes.

これらの構造は、ブレーンと呼ばれる巨大で高次元の表面と相互作用する可能性があることを示唆しています。

Our universe may be contained within one such brane,

私たちの宇宙は、そのようなブランの中に含まれているのかもしれません。

floating in an unknown higher dimensional place, playfully named “the bulk,” or hyperspace.

未知の高次元の場所に浮遊している、遊び心から「バルク」、つまりハイパースペースと名付けられた。

Other branes—containing other types of universes—may co-exist in hyperspace,

他のタイプの宇宙を含む他のブランは、超空間に共存しているかもしれない。

and neighboring branes may even share certain fundamental forces like gravity.

と隣接するブレーンは、重力のような特定の基本的な力を共有しているかもしれません。

Both eternal inflation and branes describe a multiverse,

永遠のインフレーションもブランズも多元宇宙を描写している。

but while universes in eternal inflation are isolated, brane universes could bump into each other.

しかし、永遠のインフレの中の宇宙は孤立しているが、ブランの宇宙はぶつかり合う可能性がある。

An echo of such a collision may appear in the cosmic microwave background

このような衝突のエコーが宇宙マイクロ波の背景に現れるかもしれません。

—a soup of radiation throughout our universe, that's a relic from an early Big Bang era.

-宇宙全体の放射線のスープ、それは初期のビッグバン時代の遺物です。

So far, though, we've found no such cosmic echo.

しかし、今のところ、そのような宇宙エコーは見つかっていません。

Some suspect these differing multiverse hypotheses may eventually coalesce into a common description,

これらの異なる多元宇宙仮説は、最終的には共通の記述に集約されるのではないかと疑われています。

or be replaced by something else.

または何か別のものに置き換えられます。

As it stands now, they're speculative explorations of mathematical models.

今のところ、彼らは数学モデルの投機的な探求をしている。

While these models are inspired and guided by many scientific experiments,

これらのモデルは、多くの科学実験に触発され、導かれています。

there are very few objective experiments to directly test them, yet.

それらを直接検証する客観的な実験はまだほとんどありません。

Until the next Edwin Hubble comes along,

次のエドウィン・ハッブルが来るまで。

scientists will likely be left to argue about the elegance of their competing models…

科学者たちは、競合するモデルの優雅さについて議論することになるだろう...

and continue to dream about what, if anything, lies beyond our universe.

と、宇宙の彼方にあるものを夢見続けています。