Can you solve the dark matter fuel riddle? - Dan Finkel

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TED-Ed


下の英語字幕をダブルクリックすると動画を再生できます。

翻訳: Charlotte Swift 校正: Tomoyuki Suzuki
00:07
It’s an incredible discovery:
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とてつもない発見です
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an ancient, abandoned alien space station filled with precursor technology.
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古代の廃棄された異星人の宇宙ステーションが 先駆的技術の宝庫となっています
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But now, every species in the galaxy is in a mad dash to get there first
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しかし今や 宇宙にいるどの種族も 所有権を主張するため
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and claim it for themselves.
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ここに一番乗りで到着しようと 躍起になっています
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And right away, you’ve got a problem.
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そこで あなたはすぐに ある問題に直面します
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Your ship’s faster-than-light jump drive consumes 1 unit of fuel
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光のスピードより速く飛行する あなたの宇宙船は
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for every parsec of distance it takes you,
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1パーセク(3.26光年)進む毎に 1単位分の燃料を消費します
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and your ship holds only 15 units of fuel.
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ところが あなたの宇宙船は 15単位分の燃料しか積むことができません
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But the space station is 23 parsecs away,
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しかし宇宙ステーションは 23パーセク離れたところにあり
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and there’s only empty space between there and here.
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現在地から宇宙ステーションまで 空虚な空間が広がっています
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There’s one thing that can help you, though:
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ところが 一つだけ できることがあります
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dark matter fuel is stable in deep space.
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ダークマター燃料は 深宇宙において安定しています
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That means you can vent a cache of it from your fuel chamber,
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つまり 燃料タンクから燃料を 降ろし ある地点に貯蔵し
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and then come back to pick it up again later.
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後に取りに戻れば 良いのです
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Even though your ship holds only 15 units of fuel,
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あなたの宇宙船は15単位分の燃料しか 積むことができませんが
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you’ve been granted use of all 45 units in your current location.
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現在地にある45単位分の燃料全てを 使用して良いという許可が出ています
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With some strategic fuel caching along the way,
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燃料を航路上のどこかに 戦略的に貯蔵しておくことができれば
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you might be able to make it all 23 parsecs.
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23パーセクを飛行することが できるかもしれません
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So how can you reach the alien space station?
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どうしたら異星人の宇宙ステーションに たどり着くことができるのでしょうか?
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Answer in 3,
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答えまで あと3秒
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2,
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2秒
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1秒
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It’s possible to solve this riddle using as few as two cache points,
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わずか2つの貯蔵地点を使って このクイズを解くことができます
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and there are also valid solutions that use more.
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より多くの貯蔵地点を使った 解法もあります
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No matter how you go about it though,
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どのような やり方をしようとも
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the key is determining exactly where to cache fuel along your route.
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鍵となるポイントは 進路上に 貯蔵地点を正確に決めることです
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Let’s work backwards from the alien space station.
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異星人の宇宙ステーション側から 逆向きに見てみましょう
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To reach 23 parsecs,
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23パーセク地点に たどり着くには
01:40
you’ll have to leave the 8-parsec mark with a full tank of fuel.
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8パーセク地点を出発するとき 燃料タンクが満タンでないといけません
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The 8-parsec point is too far from the start to use as a cache right away;
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8パーセク地点を直ちに貯蔵地点にするには スタート地点から遠すぎます
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you could jump there, but wouldn’t have enough fuel to return to the start,
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そこまで飛行できますがスタート地点に 戻るための燃料が足りません
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let alone store any for later.
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後で使うための貯蔵分なんて 当然 残されていません
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So that means you’ll need to find a cache somewhere between the start and 8.
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ですからスタート地点と8パーセク地点の間の どこかに貯蔵地点を定める必要があります
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But where?
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しかし どこに?
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There’s an interesting pattern that can help.
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問題解決の助けとなる 興味深いパターンが見出されます
02:04
At the start you have exactly 3 tanks’ worth of fuel.
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スタート地点にはちょうど 3タンク分の燃料があります
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At 8 parsecs you need exactly 1.
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8パーセク地点で必要なのは ちょうど1タンク分です
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Is there a point, which we can call point X, where you could have exactly 2?
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では ちょうど2タンク分貯蔵できる 「X」地点はあるでしょうか?
02:16
That would be useful, because then you could refuel there exactly twice,
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そこでは燃料を ちょうど2回補給し
02:20
making full use of your storage capacity without any waste.
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しかも貯蔵容量を無駄なく 目一杯使えるので 役に立ちそうです
02:24
Wherever point X is,
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X地点がどこにあろうと
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you’ll jump forward from it twice:
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そこから2回 前進飛行することになります:
02:29
once to deposit some fuel at the 8-parsec cache point, and a second time for good.
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1度目は8パーセク地点で燃料を降ろすため 2度目は戻らぬ旅路に出るためです
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So you’ll jump the distance between X and 8-parsecs 3 times in all.
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よって X地点と8パーセク地点を 合計3回行き来します
02:40
You’d have 2 tanks of fuel at point X, and need 1 left at the 8 parsec cache point,
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X地点で2タンク分あり 8パーセク地点で1タンク分必要ということは
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so you can spend one tank-- or 15 units-- going back and forth.
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両地点を行き来する際に 1タンク分 つまり15単位分の燃料を使えます
02:51
Since 15 units divided by 3 trips is 5,
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15単位を飛行回数の3で割ると 1回分は5単位になるので
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we can place these two cache points 5 parsecs apart.
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この2つの貯蔵地点を 5パーセク離して設定すればよいのです
02:59
Any farther, and you wouldn’t have enough fuel to reach the alien space station.
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もっと離してしまうと 宇宙ステーションに たどり着くまでの燃料が不足します
03:04
So it looks like the earliest we can place point X is at the 3-parsec mark.
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そこで スタート地点から最も近い場所に X地点を定めると 3パーセク地点となります
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Is it possible to transport 30 units of fuel there? Let’s try.
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ここに30単位分の燃料を運べるでしょうか? やってみましょう
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You set out with a full tank of 15 units.
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満タンの15単位分を積んで 出発します
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You jump 3 parsecs, drop 9 units off at the cache point,
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3パーセク飛行して 貯蔵地点で9単位降ろします
03:20
and then jump the 3 units home, arriving with an empty tank.
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そして3パーセク飛行して帰還すると タンクは空になっています
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Repeating this process gets you 18 units of fuel at the cache point,
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このプロセスを繰り返すと貯蔵地点に 燃料18単位を蓄えることができます
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and one more jump puts you at the 3-parsec cache with 30 total units of fuel.
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さらにもう一度飛行すると 3パーセク地点に 30単位分の燃料を蓄えられます
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So far so good!
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ここまで順調ですね!
03:37
Next, you jump to the 8-parsec mark,
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次に8パーセク地点まで飛行し
03:40
drop off 5 units of fuel, and jump back to the 3-parsec mark.
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5単位分の燃料を降ろし 3パーセク地点に戻ります
03:44
You fill up your tank and jump forward again,
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タンクを満タンにし また前進飛行すると
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arriving with 10 units of fuel in your tank.
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10単位分の燃料がタンクに 残ります
03:50
And now the end is in sight.
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終わりが 見えてきましたね
03:52
You beam the 5 units of fuel in from deep space to fill your tank to capacity,
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深宇宙に貯蔵していた5単位分の燃料を 取り入れてタンクを満タンにし
03:58
and type in the coordinates of your final destination.
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最終目的地の 位置情報を入力します
04:01
A 15-parsec jump leaves you running on fumes,
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3400
15パーセク飛行した時点で ガス欠になりますが
04:04
but ready to dock with the precursor space station.
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先駆的宇宙ステーションと ドッキングする準備は整っています
04:07
Time to put this alien tech to work
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異星人の技術を動作させて
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and make life better for everyone in the galaxy.
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宇宙にいるすべて人の暮らしを 豊かにする時の到来です
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