How far would you have to go to escape gravity? - Rene Laufer

翻訳: Sakura Haraguchi 校正: Tomoyuki Suzuki

More than six thousand light years

６千光年以上

from the surface of the earth,

地表面から離れたところに

a rapidly spinning neutron star

高速で回転している 中性子星があります

called the Black Widow pulsar

ブラックウィドウパルサーです

blasts its companion brown dwarf star with radiation

連星である褐色矮星に 放射線を放ちながら

as the two orbit each other every 9 hours.

互いのまわりを ９時間ごとに公転しています

Standing on our own planet,

この地球に立って

you might think you’re just an observer of this violent ballet.

あなたはこの舞踏の観察者に 過ぎないように思えるでしょう

But in fact, both stars are pulling you towards them.

しかし 実はこれら２つの星は あなたを引っ張っています

And you’re pulling back,

そしてあなたは

connected across trillions of kilometers

何兆キロメートルも離れながらも 引力によって引っ張り返しています

by gravity.

何兆キロメートルも離れながらも 引力によって引っ張り返しています

Gravity is the attractive force between two objects with mass—

引力とは質量のある２つの 物体間にはたらく引き寄せけあう力です

any two objects with mass.

どんな質量のある物体にも はたらきます

Which means that every object in the universe attracts every other object:

つまり宇宙にあるすべての物体は すべての物体を引き寄せているのです

every star, black hole,

星、ブラックホール、

human being, smartphone, and atom

人間、スマートフォン、そして原子

are all constantly pulling on each other.

すべてが常に お互いを引き寄せあっています

So why don’t we feel pulled in billions of different directions?

ではなぜ私たちは四方八方に 引き寄せられているのを感じないのでしょうか

Two reasons: mass and distance.

理由は２つあります 質量と距離です

The original equation describing the gravitational force between two objects

２つの物体間にはたらく引力を表す 最初の等式は

was written by Isaac Newton in 1687.

アイザック・ニュートンによって 1687年に書かれました

Scientists’ understanding of gravity has evolved since then,

それから学者たちの引力に対する理解は 進みましたが

but Newton’s Law of Universal Gravitation

ニュートンの万有引力の法則は

is still a good approximation in most situations.

良好な近似として まだほとんどの状況で使えます

It goes like this:

このような法則です

the gravitational force between two objects

２つの物体間にはたらく引力 つまり万有引力は

is equal to the mass of one

（物体の質量×

times the mass of the other,

もう１つの物体の質量）に

multiplied by a very small number

万有引力定数と呼ばれる

called the gravitational constant,

とても小さな定数を掛け

and divided by the distance between them, squared.

それから物体間の距離を ２乗したもので割ったものに等しいです

If you doubled the mass of one of the objects,

片方の物体の質量を倍にすると

the force between them would double, too.

物体間にはたらく力も倍になります

If the distance between them doubled,

物体間の距離を倍にすると

the force would be one-fourth as strong.

力は４分の１の強さになります

The gravitational force between you and the Earth pulls you towards its center,

あなたと地球のあいだの引力は あなたを地球の中心へと引き寄せています

a force you experience as your weight.

この力は体重として感じています

Let’s say this force is about 800 Newtons

例えばこの力が

when you’re standing at sea level.

海面で800ニュートンならば

If you traveled to the Dead Sea,

死海では

the force would increase by a tiny fraction of a percent.

この力はほんの少しの割合だけ 大きくなるでしょう

And if you climbed to the top of Mount Everest, the force would decrease—

エベレスト山の頂上では これまた非常に小さい割合でですが

but again, by a minuscule amount.

この力は小さくなります

Traveling higher would make a bigger dent in gravity’s influence,

より高いところへ行くと 引力の影響は大きく減りますが

but you won’t escape it.

あなたは引力から 逃れることはできません

Gravity is generated by variations in the curvature of spacetime—

引力は３次元に時間軸を加えた

the three dimensions of space plus time—

「時空」の湾曲によって生み出されます

which bend around any object that has mass.

質量のある あらゆる物体の周りで 生じるゆがみです

Gravity from Earth reaches the International Space Station,

地球の引力は 地上400キロメートルにある

400 kilometers above the earth,

国際宇宙ステーションにも

with almost its original intensity.

ほぼそのままの強さで届きます

If the space station was stationary on top of a giant column,

もし宇宙ステーションが 巨大な柱の上で静止していたら

you’d still experience ninety percent

ここでは地上での引力の

of the gravitational force there that you do on the ground.

90％の引力がかかります

Astronauts just experience weightlessness

宇宙飛行士が 無重力を経験するのは

because the space station is constantly falling towards earth.

宇宙ステーションが常に地球へと 落ち続けているのからです

Fortunately, it’s orbiting the planet fast enough that it never hits the ground.

軌道を外れない速さで 地球の周りを飛んでいるのです

By the time you made it to the surface of the moon,

あなたが40万キロメートル離れた

around 400,000 kilometers away,

月の表面に行けたとしたら

Earth’s gravitational pull would be

地球の引力は

less than 0.03 percent of what you feel on earth.

地球上の引力の0.03％以下です

The only gravity you’d be aware of would be the moon’s,

地球の６分の１の強さの

which is about one sixth as strong as the earth’s.

月の引力しか感じられないでしょう

Travel farther still

より離れたところに行くと

and Earth’s gravitational pull on you will continue to decrease,

地球があなたを引く力は減り続けますが

but never drop to zero.

決してゼロになることはありません

Even safely tethered to the Earth,

私たちは安全に 地球に立っているといっても

we’re subject to the faint tug of distant celestial bodies and nearby earthly ones.

遠くの天体や地上にある近くのものから 弱い力で引き寄せられています

The Sun exerts a force of about half a Newton on you.

太陽はあなたに0.5ニュートンの力を 及ぼしています

If you’re a few meters away from a smartphone, you'll experience

あなたは数メートル離れた スマートフォンからも

a mutual force of a few piconewtons.

１兆分の数ニュートンの 力を受けています

That’s about the same as the gravitational pull

これはあなたと アンドロメダ銀河の間の

between you and the Andromeda Galaxy,

引力とほぼ同じです

which is 2.5 million light years away

これは250万光年も遠くにある

but about a trillion times as massive as the sun.

太陽の１兆倍の大きさの銀河です

But when it comes to escaping gravity,

引力から自由になる

there’s a loophole.

抜け穴もあります

If all the mass around us is pulling on us all the time,

周りの質量のあるものすべてが 常に私たちを引っ張っているなら

how would Earth’s gravity change

もし地下深くへ トンネルを掘っていくと

if you tunneled deep below the surface,

もし地下深くへ トンネルを掘っていくと

assuming you could do so without being cooked or crushed?

熱で焼かれたり潰されたりしないとしたら 地球の引力はどう変化するでしょう？

If you hollowed out the center of a perfectly spherical Earth—

地球を完璧に球状だと仮定し ― 実際にはそうではありませんが ―

which it isn’t, but let’s just say it were—

中心をくり抜いて入ったら

you’d experience an identical pull from all sides.

まったく同じ大きさの引力が 全方向からかかって

And you’d be suspended, weightless,

あなたは宙に浮き 体重も感じないでしょう

only encountering the tiny pulls from other celestial bodies.

ここでは他の天体からの僅かな引力しか はたらかないのです

So you could escape the Earth’s gravity in such a thought experiment—

つまり地球の重力から逃げきる 思考実験的な方法は

but only by heading straight into it.

まっすぐ地球の中心に 向かうことしかありません