How to think about gravity - Jon Bergmann

重力について考えよう／ジョン・バーグマン

Transcriber: Ido Dekkers Reviewer: Ariana Bleau Lugo

翻訳: Kaoru Suzuki 校正: Yuko Yoshida

So what is gravity?

「重力って何？」

君の答えを当ててみようか

I bet most of you think it's:

「上昇したものは

"What goes up,

must come down!" Is that right?

必ず落ちてくる！」かな

これは近いけど 正解じゃない

Well, sorta, but not really.

Technically, the law of gravity is an equation.

重力（万有引力）の法則は 方程式で表される

つまりＦ＝Ｇ×ｍ１×ｍ２÷ｒの２乗

It is: F = G x M1 x M2 / R^2,

where G is the universal gravitational constant,

Ｇは万有引力定数

ｍ１とｍ２は２物体の質量

M1 and M2 are the masses of the two objects,

and R is the distance between them squared.

ｒは物体間の距離で それを２乗する

That was easy, right?

簡単だよね？

Probably not. What does this actually mean?

いや 難しいはずだ この式は何を意味するのか？

Well it means that - well, everything is attracted to everything else.

個々の物体は 他の全ての物体に 引きつけられているんだ

What I mean by that is if you have two objects, any two objects,

つまり ２物体があると・・・ どんなものでもいいよ

they are attracted to each other. OK.

その物体同士が 互いに 引きつけあう

Let's try and wrap our minds around this.

もう少し詳しく見てみよう

岩を崖から落とすと どうなるか？

What happens when you drop a rock off a cliff?

It falls to the earth. Right?

「岩は地面に落ちる」 だよね

Well, yes, but something else happens.

それも正しい でも 他にも起こっていることがあるんだ

You see, the law of gravity says that both objects,

さっき見たように 重力の法則では

the rock and the earth, are attracted to each other.

岩と地球の両方が 互いに引きつけあうんだ

This means that the rock falls towards the earth,

岩は 地球に向かって 落ちて

and the earth falls towards the rock.

地球も 岩に向かって 落ちる

Wait a second - you mean to tell me that if - the earth falls up to meet the rock?

ちょっと待って　 地球が 岩に向かって 上に落ちるってこと？

Yes, that's exactly what I'm saying.

そう　その通り

And the reason you don't see the earth fall up to meet the rock

なぜ この現象を 見たことがないか というと

is because the objects move towards each other proportionate to their respective masses.

物体は 互いの質量に応じて 動くからなんだ

The earth is much much much more massive than the rock,

地球は 岩より ものすごく質量が大きい

so it moves a very very small distance,

だから 地球は ほんのわずかしか動かない

and the rock is much less massive, so it moves farther

岩は 質量がかなり小さいので より多く動くんだ

with respect to the earth.

地球と比べてね

Maybe a better way to understand gravity is to take two teenagers

もう少し考えてみよう ２人の若者に宇宙服を着てもらい

in spacesuits, and place them far out in space - away from all the planets and the stars.

宇宙のはるか彼方に行ってもらう 他の星からもずっと離れたところね

It turns out they will be attracted to each other.

そうすれば お互いに引きつけあうだろう

I'm not talking about that kind of attraction.

好きになる とかじゃなくて

See, they have mass, and since they have mass,

彼らは質量があるよね そして 質量があるから

they will move towards each other.

互いに相手に向かって 動くんだ

They are attracted to each other.

つまり この２人は お互いに 引きつけあっている

Maybe one more thing might help. Have you ever played with two magnets?

もう一つの例だ ２つの磁石で遊んだことがある？

You know, the magnets with the north and the south poles?

Ｎ極とＳ極がある Ｕ字型磁石だ

When you take the magnets and put them closer to each other,

２つの磁石を 互いに近づけると

they move together. They are attracted to each other.

一緒に動く　２つの磁石は 互いに引きつけあう

And the closer they are, the stronger the attraction.

近づけば 近づくほど 引力は強くなる

Think of the mass of the object like the strength of a magnet

物体の質量を 磁石の強さ

and the distance between the objects like the distance between the two magnets.

物体間の距離を ２つの磁石の距離で置き換えてみて

Now understand, I'm not saying that gravity and magnetism are the same,

重力と磁力が 同じだと 言っているわけじゃないんだ

they just behave in a similar way.

ただ 似たように作用するんだ

Let's think of one other thing - astronauts.

もう一つみてみよう 宇宙飛行士だ

You know, astronauts, they weigh less on the moon

月面では 地上より体重が軽くなる

than on the earth. Why is that?

なぜか？

Well you see, the moon is less massive than the earth.

月は 地球より質量が小さい

Therefore it has a smaller gravitational pull on the astronaut.

だから 月は 宇宙飛行士を 引きつける重力が弱いのさ

It's like the moon is a weaker magnet.

まるで 月が弱い磁石のようだ

They aren't as attracted to each other.

月では 地球ほど 引きつけあわない

Distance also plays a role. Think back to playing with a magnet.

距離も重要だ また 磁石の例で考えてみよう

The pull of the magnets towards each other

磁石間の引力は

are stronger when they are closer together. The same is true of gravity.

距離が近いほど強い 重力でも同じことが言えるね

For example, the sun is the most massive object near the earth.

例えば 地球の周りでは 太陽が 一番質量が大きい

It dictates most of the gravitational forces in our solar system.

太陽系内の重力は ほとんど太陽によるものだ

It is very very massive. But it is relatively far away,

太陽は すさまじく質量が大きい だけど 比較的遠い

so even though the sun is a much stronger magnet, so to speak,

例えて言うなら 太陽は とても遠くにある―

it is a long ways away.

かなり強い磁石なんだ

Therefore the attraction isn't as strong.

だから 引力は それほど強くない

So let's look back at that law of gravity.

では 重力（万有引力）の法則に戻ろう

The equation: F = G x M1 x M2 / R ^2.

方程式 Ｆ＝Ｇ×ｍ１×ｍ２÷ｒの２乗だ

You see the force of gravity is equal to a number.

重力の大きさを求めるには

That's that universal gravitational constant G

万有引力定数Ｇに

times the mass of object one, times the mass of object two.

物体１の質量と 物体２の質量をかける

Think of M1 being the mass of the sun

ｍ１を太陽の質量として

and M2 being the mass of the earth.

ｍ２を地球の質量とする

And then we divide by the distance between them squared.

そして 距離の２乗で割る

This determines the force of attraction between the sun and earth.

これが 太陽と地球の間の 引力を決める

You could just as easily plug in your mass

同じように 簡単に 君の質量と

and the earth's mass and the distance between you and the center of the earth,

地球の質量 君と地球の中心との距離を 代入すると

and find out how much you are attracted to the earth,

どれだけ 地球に 引きつけられるか わかる

and the earth attracted to you.

そして 地球が 君に 引きつけられるかもだ

So, what's gravity?

それでは 「重力って何？」

Everything is attracted to everything else.

全ての物体は 他の全ての物体に 引きつけられる

Everything. Oh, one last thing,

全ての物体だ 最後に

just to make you wonder. What causes gravity?

少し考えてみよう 何が重力を生み出すのか？

Why are two objects with mass attracted to each other?

なぜ 質量のある２物体は 引きつけあうのか？

Well, the answer is -

その答えは

わからない

We don't know.

The cause of gravity remains a mystery to scientists.

重力の源は 科学的に解明されていない

We don't really know conclusively what causes gravity.

何が重力を生み出すか については 結論が出ていないんだ

It is one of the great mysteries of science.

これは 科学における 重要な未解決問題のひとつなんだ