Dark matter: The matter we can't see - James Gillies

ダーク・マター「目に見えない物質」ジェイムス・ギリース

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

翻訳: Akiko Hicks 校正: Tomoyuki Suzuki

The ancient Greeks had a great idea:

古代のギリシャ人には 素晴らしい考えがありました

The universe is simple.

彼らの宇宙は シンプルで

In their minds,

全てのものは たった４つの元素から 出来ていると考えました

all you needed to make it were four elements:

全てのものは たった４つの元素から 出来ていると考えました

earth,

「土」「空気」「火」そして 「水」です

air,

fire,

「土」「空気」「火」そして 「水」です

「土」「空気」「火」そして 「水」です

and water.

「土」「空気」「火」そして 「水」です

As theories go, it's a beautiful one.

理論としては 美しく

It has simplicity and elegance.

シンプルでエレガントです

It says that by combining

４つの元素をいろいろ組み合わせて

the four basic elements in different ways,

４つの元素をいろいろ組み合わせて

you could produce all the wonderful diversity of the universe.

宇宙の素晴らしい多様性を作り出すのです

Earth and fire, for example,

例えば「土」と「火」は

give you things that are dry.

乾いた物質を作り

Air and water, things that are wet.

「空気」と「水」は 湿ったものを作る という具合です

But as theories go, it had a problem.

でも理論としては 問題がありました

It didn't predict anything that could be measured,

この理論では測定できるものを 予測できません

and measurement is the basis of experimental science.

実験科学では測定することが 基本なのです

Worse still, the theory was wrong.

その上 理論は誤りでした

But the Greeks were great scientists of the mind

でもギリシャには 偉大な哲学者がたくさんいました

and in the 5th century B.C.,

紀元前５世紀になると

Leucippus of Miletus came up

ミレトスのレウキッポスが

with one of the most enduring scientific ideas ever.

その後 長いこと信じられることになる 科学の概念を思いつきました

Everything we see is made up

目に見える全てのものは

of tiny, indivisible bits of stuff called atoms.

小さくて目には見えない 「原子」から出来ているという概念です

This theory is simple and elegant,

この理論はシンプルでエレガントな上

and it has the advantage

この理論はシンプルでエレガントな上

over the earth, air, fire, and water theory

「土」「空気」「火」「水」の理論よりも

of being right.

ずっと正しいものでした

Centuries of scientific thought and experimentation

その後何世紀もの 科学的探求や 実験の結果

have established that the real elements,

今日の元素である

things like hydrogen,

水素とか炭素 鉄も

carbon,

and iron,

水素とか炭素 鉄も

水素とか炭素 鉄も

can be broken down into atoms.

原子に分割できるとわかっています

In Leucippus's theory, the atom is the smallest,

レウキッポスの理論でも原子とは

indivisible bit of stuff that's still recognizable

これ以上 小さくしたら 水素､炭素､鉄とは識別できない

as hydrogen,

これ以上 小さくしたら 水素､炭素､鉄とは識別できない

carbon,

分割不可能な最小単位でした

or iron.

分割不可能な最小単位でした

The only thing wrong with Leucippus's idea

レウキッポスの考えに欠けていたのは 原子は更に小さいものに 分割できるということ

is that atoms are, in fact, divisible.

レウキッポスの考えに欠けていたのは 原子は更に小さいものに 分割できるということ

Furthermore, his atoms idea turns out

また 彼に始まった原子の考え方では

to explain just a small part

この宇宙を作る ごく一部のものしか 説明できない事が分かったのです

of what the universe is made of.

この宇宙を作る ごく一部のものしか 説明できない事が分かったのです

What appears to be the ordinary stuff of the universe

我々の考える宇宙にある通常の物質は 実は稀なもののようなのです

is, in fact, quite rare.

我々の考える宇宙にある通常の物質は 実は稀なもののようなのです

Leucippus's atoms, and the things they're made of,

レウキッポスの原子や その原子が作るものは

actually make up only about 5%

宇宙全体にあるものの ほんの５％程だとわかったのです

of what we know to be there.

宇宙全体にあるものの ほんの５％程だとわかったのです

Physicists know the rest of the universe,

物理学者は宇宙の残りの95％を

95% of it,

ダークユニバースと呼んでいます

as the dark universe,

ダークユニバースと呼んでいます

made of dark matter and dark energy.

ダークマターとダークエネルギーから 出来ています

How do we know this?

なぜそんなことが解るのか？

Well, we know because we look at things

私たち物理学者は 物事を観察し 発見するのです

and we see them.

私たち物理学者は 物事を観察し 発見するのです

That might seem rather simplistic,

簡単に聞こえますが 実はとても意味が深いものです

but it's actually quite profound.

簡単に聞こえますが 実はとても意味が深いものです

All the stuff that's made of atoms is visible.

原子からできているものは 目で見えます

Light bounces off it, and we can see it.

光が跳ね返るので 見えるのです

When we look out into space,

宇宙に目を向けると

we see stars and galaxies.

星や銀河が見えます

Some of them, like the one we live in,

私たちの住むような 美しい銀河も

are beautiful, spiral shapes, spinning gracefully through space.

優雅に渦巻きながら宇宙内を動いています

When scientists first measured the motion

1930年代に科学者が 銀河団の動く速度と

of groups of galaxies in the 1930's

1930年代に科学者が 銀河団の動く速度と

and weighed the amount of matter they contained,

銀河の含む物質の質量を はかりました

they were in for a surprise.

するとびっくりすることが わかったのです

They found that there's not enough visible stuff

観測できる全ての質量を合せても

in those groups to hold them together.

銀河団としてまとめるには 足りないとわかたのです

Later measurements of individual galaxies

後にそれぞれの銀河の測定からも 同じ結果が得られました

confirmed this puzzling result.

後にそれぞれの銀河の測定からも 同じ結果が得られました

There's simply not enough visible stuff in galaxies

目に見えるものだけでは 銀河をまとめる重力がないのです

to provide enough gravity to hold them together.

目に見えるものだけでは 銀河をまとめる重力がないのです

From what we can see,

我々に見えるものだけなら バラバラになってしまう でもそうはなりません

they ought to fly apart, but they don't.

我々に見えるものだけなら バラバラになってしまう でもそうはなりません

So there must be stuff there

ということは 何か見えないものが あるはずです

that we can't see.

ということは 何か見えないものが あるはずです

We call that stuff dark matter.

そこで それをダークマターと名づけました

The best evidence for dark matter today

ダークマター存在の最も重要な証拠は

comes from measurements of something

「宇宙マイクロ波背景放射」というものの 観測から得られています

called the cosmic microwave background,

「宇宙マイクロ波背景放射」というものの 観測から得られています

the afterglow of the Big Bang,

このビッグバンの残光については また別の機会にお話しましょう

but that's another story.

このビッグバンの残光については また別の機会にお話しましょう

All of the evidence we have

現在ある全ての証拠は ダークマターの存在を証明しています

says that dark matter is there

現在ある全ての証拠は ダークマターの存在を証明しています

and it accounts for much of the stuff

そしてそれは 夜空に輝く 美しい渦巻き銀河の ほとんどを占めるのです

in those beautiful spiral galaxies

そしてそれは 夜空に輝く 美しい渦巻き銀河の ほとんどを占めるのです

that fill the heavens.

そしてそれは 夜空に輝く 美しい渦巻き銀河の ほとんどを占めるのです

So where does that leave us?

それが何を意味するのでしょう？

We've long known that the heavens

地球が宇宙の中心でない事は ずっと昔からわかっています

do not revolve around us

地球が宇宙の中心でない事は ずっと昔からわかっています

and that we're residents of a fairly ordinary planet,

我々の住む どこにでもあるような平凡な惑星は

orbiting a fairly ordinary star,

平凡な星を回り その星は

in the spiral arm of a fairly ordinary galaxy.

平凡な銀河から伸びる一本の腕に属します

The discovery of dark matter took us

ダークマターの発見は

one step further away from the center of things.

我々をさらに物の中心でないと意識させます

It told us that the stuff we're made of

我々を形作るものは

is only a small fraction of what makes up the universe.

宇宙全体を形作る ごく一部のものなのです

But there was more to come.

でもまだあります

Early this century,

今世紀の始めに

scientists studying the outer reaches of the universe

宇宙の彼方を研究する科学者が あることを証明しました

confirmed that not only is everything moving apart

宇宙が膨張しているということは

from everything else,

宇宙が膨張しているということは

as you would expect in a universe

高温 高密度のビッグバンから 生まれた宇宙では想像できますが

that began in hot, dense big bang,

高温 高密度のビッグバンから 生まれた宇宙では想像できますが

but that the universe's expansion

その宇宙の膨張の速度が 加速されていることが証明されたのです

also seems to be accelerating.

その宇宙の膨張の速度が 加速されていることが証明されたのです

What's that about?

何を意味しているのでしょう？

Either there is some kind of energy

何か特別のエネルギーが この加速を 増大させているのかもしれません

pushing this acceleration,

何か特別のエネルギーが この加速を 増大させているのかもしれません

just like you provide energy to accelerate a car,

車の加速に必要な エネルギーのようなものです

or gravity does not behave exactly as we think.

さもなければ重力の理解が 間違っていた事になります

Most scientists think it's the former,

科学者は大体前者であると考えます

that there's some kind of energy driving the acceleration,

何か未知のエネルギーが 加速の原因になっている

and they called it <i>dark energy</i>.

そしてこれをダークエネルギーと名づけました

Today's best measurements allow us to work out

今日可能な限りの測定から 宇宙の見えないものの割合が計算できます

just how much of the universe is dark.

今日可能な限りの測定から 宇宙の見えないものの割合が計算できます

It looks as if dark energy makes up

ダークエネルギーが 宇宙全体の68％

about 68% of the universe

ダークエネルギーが 宇宙全体の68％

and dark matter about 27%,

ダークマターは27％だと予想されます

leaving just 5% for us

残りは５％　これには私達と 見えるもの全てが含まれます

and everything else we can actually see.

残りは５％　これには私達と 見えるもの全てが含まれます

So what's the dark stuff made of?

ではこの見えない物とは何でしょう？

We don't know,

but there's one theory, called <i>supersymmetry</i>,

まだわかっていません

でもこの手がかりになる 超対称性理論（Supersymmetry）というものがあります

that could explain some of it.

でもこの手がかりになる 超対称性理論（Supersymmetry）というものがあります

Supersymmetry, or SUSY for short,

略してSUSY（スージー）とも呼ばれる超対称性理論は

predicts a whole range of new particles,

ダークマターを構成する 新しい粒子の可能性を示唆します

some of which could make up the dark matter.

ダークマターを構成する 新しい粒子の可能性を示唆します

If we found evidence for SUSY,

もしSUSYが正しいと証明できたら

we could go from understanding 5% of our universe,

我々の理解は 宇宙の５％

the things we can actually see,

つまり目に見えるものだけから 3分の１くらいに広がります

to around a third.

つまり目に見えるものだけから 3分の１くらいに広がります

Not bad for a day's work.

すごいですね

Dark energy would probably be harder to understand,

ダークエネルギーは さらに複雑ですが

but there are some speculative theories out there

これにも いくつか有望な理論が存在します

that might point the way.

これにも いくつか有望な理論が存在します

Among them are theories that go back

中には古代ギリシャのような 理論もあります

to that first great idea of the ancient Greeks,

中には古代ギリシャのような 理論もあります

the idea that we began with several minutes ago,

数分前に冒頭でお話しした

the idea that the universe must be simple.

宇宙はシンプルであるはずだ というものです

These theories predict that there is just a single element

この種の理論は たった一つのものが

from which all the universe's wonderful diversity stems,

宇宙の素晴らしい多様性を生み出していると 説明しているのです

a vibrating string.

「振動するひも」に例えられるものです

The idea is that all the particles we know today

この理論によると 今日我々の知る全ての粒子は

are just different harmonics on the string.

単にひもの音色の違いです

Unfortunately, string theories today

残念な事に このひも理論は まだ検証が不可能な段階です

are, as yet, untestable.

残念な事に このひも理論は まだ検証が不可能な段階です

But, with so much of the universe waiting to be explored,

でも宇宙の理解を深めるために 期待が高まっています

the stakes are high.

でも宇宙の理解を深めるために 期待が高まっています

Does all of this make you feel small?

こんな話を聞くと 自分の小ささを感じます

It shouldn't.

その必要はありません

Instead, you should marvel

反対にすごいと感じるべきです

in the fact that, as far as we know,

我々の知る限り

you are a member of the only species in the universe

宇宙の謎を理解し始めている 唯一の生き物なのです

able even to begin to grasp its wonders,

宇宙の謎を理解し始めている 唯一の生き物なのです

and you're living at the right time

そしてちょうど 理解が爆発的に 進む時代に生きているのです

to see our understanding explode.

そしてちょうど 理解が爆発的に 進む時代に生きているのです