Henry Lin: What we can learn from galaxies far, far away

翻訳: Reiko Bovee 校正: Tomoyuki Suzuki

Here are some images of clusters of galaxies.

これは ある銀河団の画像です

They're exactly what they sound like.

全く その名の通り

They are these huge collections of galaxies,

巨大な銀河の集団で

bound together by their mutual gravity.

互いの引力で引き合っています

So most of the points that you see on the screen

画面の斑点の殆どは

are not individual stars,

個々の星ではなく

but collections of stars, or galaxies.

星の集団 つまり銀河なのです

Now, by showing you some of these images,

これらの画像をご覧になると

I hope that you will quickly see that

直ぐに 銀河団はこのように

galaxy clusters are these beautiful objects,

美しいものだと思って 頂けるでしょうが

but more than that,

それだけでは ないのです

I think galaxy clusters are mysterious,

銀河団は神秘的で

they are surprising,

驚くべきもので

and they're useful.

有用な

Useful as the universe's most massive laboratories.

宇宙最大の研究室なのです

And as laboratories, to describe galaxy clusters

そして研究室として 銀河団を語るということは

is to describe the experiments

そこで行うことができる

that you can do with them.

実験を語るということです

And I think there are four major types,

研究対象には４つの主なタイプがあり

and the first type that I want to describe

まず最初のタイプは

is probing the very big.

とても大きなものの探査です

So, how big?

どれ程大きいかと言うと

Well, here is an image of a particular galaxy cluster.

これはある銀河団の画像ですが

It is so massive that the light passing through it

あまりに巨大なので 通り抜ける光は

is being bent, it's being distorted

銀河団の 非常に大きな重力によって

by the extreme gravity of this cluster.

屈折し歪められます

And, in fact, if you look very carefully

事実 よく注意して見ると

you'll be able to see rings around this cluster.

この銀河団の周りに 輪がいくつも見えるでしょう

Now, to give you a number,

数字で説明すると

this particular galaxy cluster

この銀河団は

has a mass of over one million billion suns.

太陽の千兆倍以上もの質量があり

It's just mind-boggling how massive these systems can get.

その巨大さには驚愕させられます

But more than their mass,

しかし質量だけでなく

they have this additional feature.

こんな特徴があります

They are essentially isolated systems,

銀河団は本質的に 孤立したシステムなのです

so if we like, we can think of them

つまり 全宇宙の縮小版だと 考えてもいいでしょう

as a scaled-down version of the entire universe.

つまり 全宇宙の縮小版だと 考えてもいいでしょう

And many of the questions that we might have

宇宙を大きなスケールで見た時の 多くの疑問は—

about the universe at large scales,

宇宙を大きなスケールで見た時の 多くの疑問は—

such as, how does gravity work?

例えば 重力の作用の仕方など―

might be answered by studying these systems.

これら銀河団を調べると 答えが出て来るかもしれません

So that was very big.

大きな話はここまでです

The second things is very hot.

二つ目の研究はとても熱いものです

Okay, if I take an image of a galaxy cluster,

銀河団の画像から

and I subtract away all of the starlight,

星の光を全部取り除くと

what I'm left with is this big, blue blob.

残されるものは この大きな青い塊です

This is in false color.

これは本当の色ではありません

It's actually X-ray light that we're seeing.

実はX線を見ているのです

And the question is, if it's not galaxies,

この光が銀河のものでなければ

what is emitting this light?

何処から来るのでしょう？

The answer is hot gas,

答えは 熱ガスです

million-degree gas --

百万度のガスですが

in fact, it's plasma.

実は プラズマなのです

And the reason why it's so hot

そんなに熱い理由は

goes back to the previous slide.

前のスライドで説明しましたが

The extreme gravity of these systems

銀河団の強力な引力が

is accelerating particles of gas to great speeds,

ガス粒子を超高速に加速し

and great speeds means great temperatures.

その速度が超高温のガスを 生み出しているのです

So this is the main idea,

これが主な理論ですが

but science is a rough draft.

研究はまだ始まったばかりです

There are many basic properties about this plasma

プラズマの様々な基本的性質は

that still confuse us,

未だに わからないことが多くあり

still puzzle us,

頭を悩ませています

and still push our understanding

超高温物質の物理学的研究は

of the physics of the very hot.

これからの課題です

Third thing: probing the very small.

三つ目は極小のものの探査です

Now, to explain this, I need to tell you

これを説明するには 驚くべき事実を

a very disturbing fact.

話さなくてはなりません

Most of the universe's matter

宇宙の物質の殆どは

is not made up of atoms.

原子ではできていません

You were lied to.

そうではなかったのです

Most of it is made up of something very, very mysterious,

殆どが とても不思議なもので できているのです

which we call dark matter.

ダークマターと呼ばれ

Dark matter is something that doesn't like to interact very much,

重力以外のものと ほとんど作用しないもので

except through gravity,

重力以外のものと ほとんど作用しないもので

and of course we would like to learn more about it.

人々の関心を集めています

If you're a particle physicist,

あなたが素粒子物理学者なら

you want to know what happens when we smash things together.

物をぶつけ合うと 何が起きるか知りたいでしょう

And dark matter is no exception.

ダークマタ—も 例外ではありません

Well, how do we do this?

ではどうやってこれをぶつけるか？

To answer that question,

その質問に答えるために

I'm going to have to ask another one,

もう１つお聞きします

which is, what happens when galaxy clusters collide?

銀河団同士がぶつかったら どうなるでしょう

Here is an image.

これがその画像です

Since galaxy clusters are representative

銀河団は宇宙の

slices of the universe, scaled-down versions.

縮小版見本のようなものです

They are mostly made up of dark matter,

主にダークマターでできています

and that's what you see in this bluish purple.

青っぽい紫色の部分です

The red represents the hot gas,

赤は熱ガスを示しています

and, of course, you can see many galaxies.

多くの銀河が見えますね

What's happened is a particle accelerator

銀河団が衝突すると 超巨大な 粒子加速器のような状態になります

at a huge, huge scale.

銀河団が衝突すると 超巨大な 粒子加速器のような状態になります

And this is very important,

大事なのは これにより

because what it means is that very, very small

実験室では見つけ難いような

effects that might be difficult to detect in the lab,

非常に検出が困難な微小な効果も

might be compounded and compounded

何重にも複雑に重なり

into something that we could possibly observe in nature.

観測できるようになるかも しれないということです

So, it's very funny.

とても面白いです

The reason why galaxy clusters

銀河団により ダークマターが

can teach us about dark matter,

分かる理由 —

the reason why galaxy clusters

銀河団で 極小の物理が

can teach us about the physics of the very small,

分かる理由は

is precisely because they are so very big.

銀河団がとても巨大だからこそなのです

Fourth thing: the physics of the very strange.

四つ目は とても奇妙なものの物理です

Certainly what I've said so far is crazy.

今まで話したことも 確かに奇妙なことでしたが

Okay, if there's anything stranger

それよりもっと奇妙なものが あるとしたなら

I think it has to be dark energy.

それはダークエネルギーでしょう

If I throw a ball into the air,

ボールを空中に投げ上げると

I expect it to go up.

上昇していくだろうとは思いますが

What I don't expect is that it go up

上昇のスピードが

at an ever-increasing rate.

加速していくだろうとは思いません

Similarly, cosmologists understand why

同じように宇宙学者は

the universe is expanding.

宇宙が膨張している理由を理解しても

They don't understand why it's expanding

膨張がどんどん加速している理由は

at an ever-increasing rate.

分からないのです

They give the cause of this

この加速的膨張の原因となるものを

accelerated expansion a name,

この加速的膨張の原因となるものを

and they call it dark energy.

ダークエネルギーと呼んでいます

And, again, we want to learn more about it.

そして これについて もっと知りたいと思っています

So, one particular question that we have is,

特に疑問に感じているのは

how does dark energy affect the universe

ダークエネルギーが 宇宙全体にどのような影響を

at the largest scales?

与えているのかということです

Depending on how strong it is,

その強さによって

maybe structure forms faster or slower.

宇宙の大規模構造の形成が 変わってくるでしょう

Well, the problem with the large-scale structure

宇宙の大規模構造の問題点は

of the universe is that it's horribly complicated.

恐ろしく複雑だということです

Here is a computer simulation.

これはコンピューター シミュレーションです

And we need a way to simplify it.

単純化する必要があります

Well, I like to think about this using an analogy.

比喩を使って考えたいと思います

If I want to understand the sinking of the Titanic,

タイタニックの沈没を 理解したいとすると

the most important thing to do

一番大切なことは

is not to model the little positions

船の粉々になった破片を

of every single little piece of the boat that broke off.

全て再現することでなく

The most important thing to do is

一番大きな二つの部分を

to track the two biggest parts.

見つけ出すことです

Similarly, I can learn a lot about the universe

同じように 最も大きい断片を 追跡することによって

at the largest scales

宇宙全体について

by tracking its biggest pieces

学ぶことが出来るのです

and those biggest pieces are clusters of galaxies.

その最大な断片が 銀河団なのです

So, as I come to a close,

ここまで話をしてきましたが

you might feel slightly cheated.

騙されているような気が するかもしれません

I mean, I began by talking about

つまり銀河団がどんなに有用か

how galaxy clusters are useful,

というところから話を始めて

and I've given some reasons,

その理由を挙げましたが

but what is their use really?

実際はどんな役に立つのでしょう？

Well, to answer this,

その答えは

I want to give you a quote by Henry Ford

車に関して訊かれた時の ヘンリー・フォードの言葉にあります

when he was asked about cars.

車に関して訊かれた時の ヘンリー・フォードの言葉にあります

He had this to say:

彼はこういいました

"If I had asked people what they wanted,

「もし私が人に何が 欲しいかと尋ねていたら

they would have said faster horses."

もっと速い馬が欲しいと 答えていたでしょう」

Today, we as a society are faced

今日 私たちの社会は

with many, many difficult problems.

多くの難しい問題に 直面しています

And the solutions to these problems are not obvious.

その解決法は明確ではなく

They are not faster horses.

"より速い馬"では解決になりません

They will require an enormous amount of

解決には 多大の科学的創意工夫が 必要です

scientific ingenuity.

解決には 多大の科学的創意工夫が 必要です

So, yes, we need to focus,

だから 私たちは

yes, we need to concentrate,

専心する必要があります

but we also need to remember that

しかし 同時に心に刻むべきなのは

innovation, ingenuity, inspiration --

革新 創意工夫 ひらめきが

these things come

起きるのは

when we broaden our field of vision

私たちが視野を広げ

when we step back

一歩離れ全体図を

when we zoom out.

見渡した時だということです

And I can't think of a better way to do this than

そして そのための一番の方法は

by studying the universe around us. Thanks.

私たちのいる宇宙を 探査することです　 ありがとうございました

(Applause)

（拍手）