The death of the universe

宇宙の死 ：ルネー・フロジェック

翻訳: Reiko Ogura 校正: Tomoyuki Suzuki

Looking up at the night sky,

私たちは 夜空を見上げると

we are amazed by how it seems to go on forever.

その永遠に見える様相に驚嘆します

But what will the sky look like

今から何十億年後には どうなっているでしょう

billions of years from now?

今から何十億年後には どうなっているでしょう

A particular type of scientist,

宇宙科学者と呼ばれる私のような科学者は

called a cosmologist,

宇宙科学者と呼ばれる私のような科学者は

spends her time thinking about that very question.

その疑問について考えています

The end of the universe is intimately linked

宇宙の終わりは宇宙の構成物と

to what the universe contains.

密接に関わっています

Over 100 years ago,

100年以上昔

Einstein developed the Theory of General Relativity,

アインシュタインは「一般相対性理論」を構築し

formed of equations that help us

宇宙の構成物と形状の関係が分る 方程式を導き出しました

understand the relationship

宇宙の構成物と形状の関係が分る 方程式を導き出しました

between what a universe is made of

宇宙の構成物と形状の関係が分る 方程式を導き出しました

and its shape.

宇宙の構成物と形状の関係が分る 方程式を導き出しました

It turns out that the universe

それによると 宇宙は球面のように 湾曲しているかもしれません

could be curved like a ball or sphere.

それによると 宇宙は球面のように 湾曲しているかもしれません

We call this positively curved or closed.

これを「正の曲率を持つ空間」とか 「閉じた空間」 といいます

Or it could be shaped like a saddle.

または馬の鞍のような形を しているかもしれません

We call this negatively curved or open.

これを「負の曲率を持つ空間」とか 「開いた空間」 と呼びます

Or it could be flat.

または平坦かもしれません

And that shape determines

その形が

how the universe will live and die.

宇宙の生死を決めるのです

We now know that the universe is very close to flat.

現在 宇宙はほぼ平坦だと 考えられていますが

However, the components of the universe

宇宙の構成物も

can still affect its eventual fate.

その運命に関わり得ます

We can predict how the universe

宇宙が時間と共に

will change with time

どのように変わるか

if we measure the amounts or energy densities

今の宇宙の構成物の量や エネルギー密度から予測出来ます

of the various components in the universe today.

今の宇宙の構成物の量や エネルギー密度から予測出来ます

So, what is the universe made of?

では宇宙は何で 出来ているのでしょうか？

The universe contains all the things that we can see,

宇宙には私たちが見えるもの—

like stars, gas, and planets.

星､ガス､惑星の様なものが含まれています

We call these things ordinary or baryonic matter.

これらを「普通の物質」 もしくは「バリオン」と呼びます

Even though we see them all around us,

これらは私たちの周りに見られますが

the total energy density of these components

これらのエネルギー密度の合計は

is actually very small,

実はとても僅かなものです

around 5% of the total energy of the universe.

宇宙の全エネルギーの５％程です

So, now let's talk about what the other 95% is.

では残り95%は何か お話ししましょう

Just under 27% of the rest

宇宙のエネルギー密度の 残り27%弱は

of the energy density of the universe

宇宙のエネルギー密度の 残り27%弱は

is made up of what we call dark matter.

ダークマターと呼ばれるもので成っています

Dark matter is only very weakly interacting with light,

ダークマターは光には殆ど反応しないので

which means it doesn't shine or reflect light

星や惑星のように 光を発したり 反射することもありません

in the way that stars and planets do,

星や惑星のように 光を発したり 反射することもありません

but, in every other way,

しかし その他の点では

it behaves like ordinary matter --

「普通の物質」と同様な振舞いをします

it attracts things gravitationally.

引力があるのです

In fact, the only way we can detect this dark matter

現に ダークマターの発見に 使われる唯一の方法は

is through this gravitational interaction,

重力の相互作用を通じてなされるもので

how things orbit around it

公転軌道とか

and how it bends light

湾曲した空間を 光が屈折する様子からです

as it curves the space around it.

湾曲した空間を 光が屈折する様子からです

We have yet to discover a dark matter particle,

ダークマターの粒子はまだ見つかっていませんが

but scientists all over the world are searching

世界中の科学者達はこのなかなか見つけられない—

for this elusive particle or particles

粒子や それが宇宙に及ぼす現象を 見つけようとしています

and the effects of dark matter on the universe.

粒子や それが宇宙に及ぼす現象を 見つけようとしています

But this still doesn't add up to 100%.

しかし それでも まだ100%にはなりません

The remaining 68%

残りの宇宙エネルギー密度の68%は

of the energy density of the universe

残りの宇宙エネルギー密度の68%は

is made up of dark energy,

ダークエネルギーで成っています

which is even more mysterious than dark matter.

それはダークマターよりもっと不思議です

This dark energy doesn't behave

ダークエネルギーは 私たちの知る

like any other substance we know at all

他の如何なるものとも 全く異なり

and acts more like anti-gravity force.

斥力のように作用します

We say that it has a gravitational pressure,

これを「負の圧力」があると言いますが

which ordinary matter and dark matter do not.

それはダークマターや「普通の物質」にはないものです

Instead of pulling the universe together,

重力により宇宙は収縮していると—

as we would expect gravity to do,

想像されるのですが　そうではなく

the universe appears to be expanding apart

宇宙は加速的に膨張しているようなのです

at an ever-increasing rate.

宇宙は加速的に膨張しているようなのです

The leading idea for dark energy

ダークエネルギーを説明する有力な考えは

is that it is a cosmological constant.

「宇宙定数」です

That means it has the strange property

これは奇妙な特性があり

that it expands as the volume of space increases

膨張に伴ってエネルギーが増大し エネルギー密度を一定に保つのです

to keep its energy density constant.

膨張に伴ってエネルギーが増大し エネルギー密度を一定に保つのです

So, as the universe expands

ですから 宇宙の膨張にしたがって

as it is doing right now,

— 今 そうなんですが —

there will be more and more dark energy.

どんどんダークエネルギーが増えるのです

Dark matter and baryonic matter,

それに反して ダークマターやバリオンは

on the other hand,

それに反して ダークマターやバリオンは

don't expand with the universe

宇宙と共に増加することなく

and become more diluted.

薄められて行くのです

Because of this property

この「宇宙定数」の特質の為

of the cosmological constant,

この「宇宙定数」の特質の為

the future universe will be more and more dominated

未来の宇宙は次第にダークエネルギーに支配され—

by dark energy,

未来の宇宙は次第にダークエネルギーに支配され—

becoming colder and colder

だんだんと冷えて—

and expanding faster and faster.

膨張の加速に拍車がかかって行きます

Eventually, the universe will run out of gas

遂には 宇宙には 星を作るガスがなくなります

to form stars,

遂には 宇宙には 星を作るガスがなくなります

and the stars themselves will run out of fuel

星は燃料不足で

and burn out,

燃え尽きてしまいます

leaving the universe with only black holes in it.

残るのはブラックホールだけの宇宙です

Given enough time,

十分に時間が経つと

even these black holes will evaporate,

ブラックホールさえも消えてしまい

leaving a universe that is completely cold and empty.

冷たい全く空っぽの宇宙だけが残ります

That is what we call the heat death of the universe.

これを「熱的死」と呼びます

While it might sound depressing

我々の住む宇宙が 冷たく生命のいない

living in a universe

我々の住む宇宙が 冷たく生命のいない

that will end its lifetime cold

終焉を迎えるとは 憂鬱な話かもしれませんが

and devoid of life,

終焉を迎えるとは 憂鬱な話かもしれませんが

the end fate of our universe

私たちの宇宙の最後は

actually has a beautiful symmetry

実のところ 熱く劇的な始まりと

to its hot, fiery beginning.

美しい対称性を持っています

We call the accelerating end state

この宇宙の加速的最後の状態を 「ド・ジッター膨張期」と呼びます

of the universe a de Sitter phase,

この宇宙の加速的最後の状態を 「ド・ジッター膨張期」と呼びます

named after the Dutch mathematician

オランダの数学者 ウィレム・ド・ジッターの

Willem de Sitter.

名を取って こう呼ばれます

However, we also believe

しかし宇宙には

that the universe had another phase

もうひとつのド・ジッター膨張期が あったと信じられています

of de Sitter expansion

もうひとつのド・ジッター膨張期が あったと信じられています

in the earliest times of its life.

これは宇宙の ごく初期に起こりました

We call this early period inflation,

これを宇宙創世期の「インフレーション」といい

where, shortly after the Big Bang,

ビッグバンのすぐ後のことで

the universe expanded extremely fast

宇宙は一瞬にして急激に膨張しました

for a brief period.

宇宙は一瞬にして急激に膨張しました

So, the universe will end

宇宙は始まった時のように

in much the same state as it began,

加速的に終わりを告げるのです

accelerating.

加速的に終わりを告げるのです

We live at an extraordinary time

私たちは宇宙史上 特別な時代に生きています

in the life of the universe

私たちは宇宙史上 特別な時代に生きています

where we can start to understand

人類は宇宙の歴史と運命を解明し始め

the universe's journey

人類は宇宙の歴史と運命を解明し始め

and view a history

そして その歴史は

that plays itself out on the sky

空を見上げれば

for all of us to see.

眺めることも出来るのです