Steven Strogatz: How things in nature tend to sync up

スティーヴン・ストロガッツ: 驚くべきシンクロ現象

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2008-12-23 ・ TED


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スティーヴン・ストロガッツ: 驚くべきシンクロ現象

235,471 views ・ 2008-12-23

TED


下の英語字幕をダブルクリックすると動画を再生できます。

翻訳: Ryoichi KATO 校正: Makoto Ikeo
シンクロすることが幸福にどう繋がるのか
00:19
I was trying to think, how is sync connected to happiness,
0
19330
2000
00:21
and it occurred to me that for some reason we take pleasure in synchronizing.
1
21330
7000
ずっと考えてきました
ダンスや合唱のように シンクロすることに
00:28
We like to dance together, we like singing together.
2
28330
3000
私たちは喜びを感じるようです
00:31
And so, if you'll put up with this, I would like to enlist your help
3
31330
5000
ですから まずは みなさんの助けをかりて
実験で確認したいと思います
00:36
with a first experiment today. The experiment is --
4
36330
4000
ところで みなさんが先ほど拍手したとき
00:40
and I notice, by the way, that when you applauded,
5
40330
3000
00:43
that you did it in a typical North American way,
6
43330
2000
アメリカ流に リズムを取らずに
00:45
that is, you were raucous and incoherent.
7
45330
4000
ガヤガヤと拍手していましたね
00:49
You were not organized. It didn't even occur to you to clap in unison.
8
49330
5000
そもそもリズムを取ること自体
考えていなかったのでしょう
00:54
Do you think you could do it? I would like to see if this audience would --
9
54330
4000
ではみなさんは リズムを揃えて拍手できるでしょうか
00:58
no, you haven't practiced, as far as I know --
10
58330
2000
練習したことはありませんよね
01:00
can you get it together to clap in sync?
11
60330
3000
シンクロした拍手ができるでしょうか?
(拍手)
01:04
(Clapping)
12
64330
9000
(徐々にリズムが揃い 早くなってゆく)
これが我々が創発的行動と呼ぶものです
01:14
Whoa! Now, that's what we call emergent behavior.
13
74330
2000
01:16
(Laughter)
14
76330
2000
(笑)
01:18
So I didn't expect that, but -- I mean, I expected you could synchronize.
15
78330
4000
これは予想外でした
シンクロできるのは予想していましたが
01:22
It didn't occur to me you'd increase your frequency.
16
82330
3000
リズムが早まっていったのは予想外です
01:25
It's interesting.
17
85330
2000
興味深いです
01:27
(Laughter)
18
87330
3000
(笑)
01:30
So what do we make of that? First of all, we know that you're all brilliant.
19
90330
4000
これから何がわかるでしょうか?
ここにいるみなさんは賢いです
01:34
This is a room full of intelligent people, highly sensitive.
20
94330
4000
ここには知的で感受性の高い方々が集まっています
01:38
Some trained musicians out there.
21
98330
3000
それにプロの音楽家もいますね
01:41
Is that what enabled you to synchronize?
22
101330
2000
それがシンクロできる理由でしょうか?
01:43
So to put the question a little more seriously,
23
103330
3000
そこで少し真面目な質問をしましょう
01:46
let's ask ourselves what are the minimum requirements for what you just did,
24
106330
4000
みなさんが今やったような 自発的な同調をするのに
01:50
for spontaneous synchronization.
25
110330
3000
最低限必要なのは何でしょう?
01:53
Do you need, for instance, to be as smart as you are?
26
113330
4000
みなさんぐらい賢くなければいけないのでしょうか?
01:57
Do you even need a brain at all just to synchronize?
27
117330
7000
そもそもシンクロするのに頭脳は必要でしょうか?
02:04
Do you need to be alive? I mean, that's a spooky thought, right?
28
124330
5000
生物である必要は?
ただの物体が勝手にシンクロするというのは
02:09
Inanimate objects that might spontaneously synchronize themselves.
29
129330
5000
ちょっと気味が悪いですよね
02:14
It's real. In fact, I'll try to explain today that sync is maybe one of,
30
134330
7000
でも今日は 実際そのようなシンクロが 自然界ではとてもありふれた現象だということを
02:21
if not one of the most, perhaps the most pervasive drive in all of nature.
31
141330
4000
説明したいと思います
02:25
It extends from the subatomic scale to the farthest reaches of the cosmos.
32
145330
6000
素粒子の世界から宇宙全体までの あらゆるスケールで
02:31
It's a deep tendency toward order in nature
33
151330
4000
我々が教わったエントロピーの法則と反対に
02:35
that opposes what we've all been taught about entropy.
34
155330
3000
秩序へと向う傾向があります
02:38
I mean, I'm not saying the law of entropy is wrong -- it's not.
35
158330
3000
エントロピーの法則は間違いではありません
02:41
But there is a countervailing force in the universe --
36
161330
2000
しかし自然界にはこの法則に対抗して 自生的秩序を生み出す力があります
02:43
the tendency towards spontaneous order. And so that's our theme.
37
163330
5000
しかし自然界にはこの法則に対抗して 自生的秩序を生み出す力があります
これが今日のテーマです
02:48
Now, to get into that, let me begin with what might have occurred to you immediately
38
168330
4000
自然界でのシンクロを語るときに
02:52
when you hear that we're talking about synchrony in nature,
39
172330
4000
みなさんが最初に思い浮べるのは
02:56
which is the glorious example of birds that flock together,
40
176330
6000
鳥や魚などが群になって
03:02
or fish swimming in organized schools.
41
182330
4000
行動することではないでしょうか
03:06
So these are not particularly intelligent creatures,
42
186330
4000
鳥や魚は特別に賢い生物ではありませんが
03:10
and yet, as we'll see, they exhibit beautiful ballets.
43
190330
3000
すばらしいバレエを披露してくれます
(音楽)
03:15
This is from a BBC show called "Predators,"
44
195330
2000
これはBBCの『捕食者』からの映像で 見ているのは防衛のための同調現象です
03:17
and what we're looking at here are examples of synchrony that have to do with defense.
45
197330
5000
これはBBCの『捕食者』からの映像で 見ているのは防衛のための同調現象です
03:23
When you're small and vulnerable, like these starlings,
46
203330
3000
小鳥や魚のように小さく無防備なものは
03:26
or like the fish, it helps to swarm to avoid predators, to confuse predators.
47
206330
7000
捕食者を避けたり困惑させるため 群になります
03:35
Let me be quiet for a second because this is so gorgeous.
48
215330
3000
しばらく この素晴しい映像に集中しましょう
(音楽)
03:53
For a long time, biologists were puzzled by this behavior,
49
233330
3000
生物学者は以前から 群れ行動のメカニズムについて悩んでいました
03:56
wondering how it could be possible.
50
236330
2000
生物学者は以前から 群れ行動のメカニズムについて悩んでいました
普通 シンクロするには統率者が必要です
03:59
We're so used to choreography giving rise to synchrony.
51
239330
3000
しかしこれらの生物には統率者はいません
04:03
These creatures are not choreographed.
52
243330
2000
自分たちだけでシンクロしているのです
04:05
They're choreographing themselves.
53
245330
2000
最近になってやっと 科学的メカニズムが分かってきました
04:09
And only today is science starting to figure out how it works.
54
249330
3000
04:13
I'll show you a computer model made by Iain Couzin, a researcher at Oxford,
55
253330
6000
オクスフォードの研究者イアン・クザンによる コンピュータモデルを
04:19
that shows how swarms work.
56
259330
2000
ご覧いただきましょう
04:21
There are just three simple rules.
57
261330
2000
簡単なルールが三つあります
04:24
First, all the individuals are only aware of their nearest neighbors.
58
264330
4000
まず それぞれの個体は 一番近い仲間だけに注意しています
04:29
Second, all the individuals have a tendency to line up.
59
269330
3000
次に 全部の個体は隊列を組む傾向にあります
04:33
And third, they're all attracted to each other,
60
273330
3000
最後に 互いに近付こうとしますが
04:36
but they try to keep a small distance apart.
61
276330
2000
最低限の間隔を保とうとします
04:39
And when you build those three rules in,
62
279330
3000
この3つのルールを組み込むと
04:42
automatically you start to see swarms
63
282330
2000
自動的に まるで魚や鳥のような
04:44
that look very much like fish schools or bird flocks.
64
284330
3000
群の動作が発生するのです
04:48
Now, fish like to stay close together, about a body length apart.
65
288330
4000
なお 魚は 体長と同じくらいの距離を互いに保とうとします
04:52
Birds try to stay about three or four body lengths apart.
66
292330
3000
鳥の場合は体長の3〜4倍くらいの距離です
04:55
But except for that difference, the rules are the same for both.
67
295330
3000
距離の違いを除けば ルールはまったく同じです
(音楽)
05:04
Now, all this changes when a predator enters the scene.
68
304330
3000
ここで捕食者が現われると 動きが全く変わります
05:09
There's a fourth rule: when a predator's coming, get out of the way.
69
309330
5000
実は「捕食者が来たら逃げろ」という 4番目のルールがあります
(音楽)
05:23
Here on the model you see the predator attacking.
70
323330
3000
このモデルでは 捕食者が攻撃をしています
そしてたら 獲物はランダムな方向に逃げ
05:28
The prey move out in random directions,
71
328330
2000
05:30
and then the rule of attraction brings them back together again,
72
330330
3000
そして お互いに近付くというルールのために また集まります
05:33
so there's this constant splitting and reforming.
73
333330
3000
別れては集まることが 繰り返されます 自然界で観察されていることですよね
別れては集まることが 繰り返されます 自然界で観察されていることですよね
05:37
And you see that in nature.
74
337330
2000
(音楽)
05:47
Keep in mind that, although it looks as if each individual is acting to cooperate,
75
347330
6000
互いに協調して行動してるように見えますが
05:53
what's really going on is a kind of selfish Darwinian behavior.
76
353330
4000
実はダーウィン的な 自己中心的の行動です
05:57
Each is scattering away at random to try to save its scales or feathers.
77
357330
4000
それぞれが自分自身を守るために ランダムに逃げています
06:03
That is, out of the desire to save itself,
78
363330
3000
この 自分自身を守りたいという願望から それぞれがルールを守っており
06:06
each creature is following these rules,
79
366330
3000
この 自分自身を守りたいという願望から それぞれがルールを守っており
それが結果的に群全体の安全に繋がっています
06:09
and that leads to something that's safe for all of them.
80
369330
2000
06:11
Even though it looks like they're thinking as a group, they're not.
81
371330
3000
群全体として考えているように見えますが 実際は違うのです
(音楽)
06:32
You might wonder what exactly is the advantage to being in a swarm,
82
392330
3000
群れで行動することの利点はなんでしょうか?
06:35
so you can think of several.
83
395330
2000
いくつかあります
06:37
As I say, if you're in a swarm, your odds of being the unlucky one
84
397330
4000
たとえば 大きな群の中のほうが小さな集団よりも
06:41
are reduced as compared to a small group.
85
401330
3000
天敵に食べられる可能性は少ないでしょう
06:45
There are many eyes to spot danger.
86
405330
3000
危険を察知する目も 沢山あります
06:48
And you'll see in the example with the starlings, with the birds,
87
408330
7000
また 小鳥の例でお見せするように
ハヤブサが小鳥の群に攻撃を仕掛けると
06:55
when this peregrine hawk is about to attack them,
88
415330
2000
06:57
that actually waves of panic can propagate,
89
417330
3000
パニックの波が危険信号として
07:00
sending messages over great distances.
90
420330
3000
非常に遠くまで伝わります
07:03
You'll see -- let's see, it's coming up possibly at the very end -- maybe not.
91
423330
8000
ごらんください
このすぐ後に見れるはずなんですが…
とりあえず このメカニズムにより 非常に短時間で
07:12
Information can be sent over half a kilometer away
92
432330
3000
07:15
in a very short time through this mechanism.
93
435330
3000
500mもの距離を情報が伝わります
07:20
Yes, it's happening here.
94
440330
2000
あ ここで見れましたね
07:22
See if you can see those waves propagating through the swarm.
95
442330
3000
群のなかを波が伝わってゆくのがわかりますね
07:26
It's beautiful. The birds are, we sort of understand, we think,
96
446330
4000
コンピュータのおかげで 小鳥の群については
07:30
from that computer model, what's going on.
97
450330
2000
少しは分かってきました
07:32
As I say, it's just those three simple rules,
98
452330
2000
この単純な3つのルールと
07:34
plus the one about watch out for predators.
99
454330
2000
捕食者に注意するということだけです
07:36
There doesn't seem to be anything mystical about this.
100
456330
3000
簡単なように思えます
07:39
We don't, however, really understand at a mathematical level.
101
459330
3000
しかし 実は 数学レベルでの解明は できていません
07:42
I'm a mathematician. We would like to be able to understand better.
102
462330
4000
私は数学者です もっと詳しく理解したい
07:46
I mean, I showed you a computer model, but a computer is not understanding.
103
466330
3000
お見せしたコンピュータモデルは 現象を
07:49
A computer is, in a way, just another experiment.
104
469330
3000
理解せずに 実験を行ってるだけなのです
07:52
We would really like to have a deeper insight into how this works
105
472330
3000
この現象がどうやって発生しているのか
07:55
and to understand, you know, exactly where this organization comes from.
106
475330
5000
どうやって秩序が生れているのか もっと深く知りたい
3つのルールから どうやって秩序が生れるのでしょうか?
08:00
How do the rules give rise to the patterns?
107
480330
2000
08:02
There is one case that we have begun to understand better,
108
482330
3000
実は 蛍についてはもう少し詳しく
08:05
and it's the case of fireflies.
109
485330
3000
解明されてきています
08:08
If you see fireflies in North America,
110
488330
2000
北米における蛍の発光は
08:10
like so many North American sorts of things,
111
490330
2000
他の北米の流儀に従って
08:12
they tend to be independent operators. They ignore each other.
112
492330
4000
互いのことは無視してバラバラに行動します
08:16
They each do their own thing, flashing on and off,
113
496330
2000
近くの仲間のことは無視して
08:18
paying no attention to their neighbors.
114
498330
2000
それぞれが光を点滅させます
08:20
But in Southeast Asia -- places like Thailand or Malaysia or Borneo --
115
500330
5000
しかし東南アジアでは 雄の蛍が
08:25
there's a beautiful cooperative behavior that occurs among male fireflies.
116
505330
5000
美しい協調的な行動をするのです
08:30
You can see it every night along the river banks.
117
510330
3000
川縁で毎晩その様子を見れます
08:33
The trees, mangrove trees, are filled with fireflies communicating with light.
118
513330
5000
マングローブの木々が 光で交信しあう蛍であふれるのです
08:38
Specifically, it's male fireflies who are all flashing in perfect time together,
119
518330
5000
特に 雄の蛍は完璧なタイミングでシンクロして
08:43
in perfect synchrony, to reinforce a message to the females.
120
523330
4000
雌に強いメッセージを送るのです
08:47
And the message, as you can imagine, is "Come hither. Mate with me."
121
527330
4000
「ここだよ オレと交尾してくれ」 というメッセージです
(音楽)
08:52
(Music)
122
532330
6000
08:59
In a second I'm going to show you a slow motion of a single firefly
123
539330
4000
これから 蛍一匹のスローモーションをお見せしましょう
09:03
so that you can get a sense. This is a single frame.
124
543330
3000
これが動画1フレームです
09:06
Then on, and then off -- a 30th of a second, there.
125
546330
5000
光って 消えて これで1/30秒です
09:11
And then watch this whole river bank, and watch how precise the synchrony is.
126
551330
4000
では川縁全体の映像で シンクロの正確さをご覧下さい
(音楽)
09:18
On, more on and then off.
127
558330
3000
光って さらに光って そして消えます
(音楽)
09:27
The combined light from these beetles -- these are actually tiny beetles --
128
567330
3000
小さな虫たちの光も 集まると非常に明るく
09:30
is so bright that fishermen out at sea can use them
129
570330
3000
海に出た漁師たちが自分の家に戻るために
09:33
as navigating beacons to find their way back to their home rivers. It's stunning.
130
573330
4000
灯台として使うくらいです すごいですよね
09:37
For a long time it was not believed
131
577330
2000
フランシス・ドレイクのような
09:39
when the first Western travelers, like Sir Francis Drake,
132
579330
3000
初期の探検家達がタイで見た
09:42
went to Thailand and came back with tales of this unbelievable spectacle.
133
582330
4000
この驚くべき光景のことを
長いこと 誰も信じませんでした
09:46
No one believed them.
134
586330
2000
09:48
We don't see anything like this in Europe or in the West.
135
588330
3000
ヨーロッパではこのような光景は見れません
09:51
And for a long time, even after it was documented,
136
591330
3000
正式に記録された後でも長いこと
09:54
it was thought to be some kind of optical illusion.
137
594330
2000
錯覚の一種だと考えられていました
09:56
Scientific papers were published saying it was twitching eyelids
138
596330
3000
瞼の痙攣だ という論文が出版されたり
09:59
that explained it, or, you know, a human being's tendency
139
599330
4000
何もないところにパターンを見い出そうとする 人間の認識能力が
原因だと説明されました
10:03
to see patterns where there are none.
140
603330
2000
10:05
But I hope you've convinced yourself now, with this nighttime video,
141
605330
3000
でも この夜景のビデオを見れば 本当にシンクロしてると
10:08
that they really were very well synchronized.
142
608330
3000
みなさんも納得されたでしょう
10:11
Okay, well, the issue then is, do we need to be alive
143
611330
3000
このような自生的秩序を生み出すのは
10:14
to see this kind of spontaneous order,
144
614330
2000
何も生きているものばかりではない
10:16
and I've already hinted that the answer is no.
145
616330
3000
ということを先程 ほのめかしました
10:21
Well, you don't have to be a whole creature.
146
621330
2000
そう 完全な生命体ではなくても
10:23
You can even be just a single cell.
147
623330
2000
たとえば あなたの心臓を鼓動させている
10:25
Like, take, for instance, your pacemaker cells in your heart right now.
148
625330
3000
心臓のペースメーカ細胞のように 独立した細胞でも十分なのです
10:28
They're keeping you alive.
149
628330
2000
心臓のペースメーカ細胞のように 独立した細胞でも十分なのです
10:30
Every beat of your heart depends on this crucial region, the sinoatrial node,
150
630330
5000
心臓の鼓動は 洞房結節により生み出されています
10:35
which has about 10,000 independent cells that would each beep,
151
635330
4000
この一万個の独立した細胞群は 電気的なリズム
10:39
have an electrical rhythm -- a voltage up and down --
152
639330
3000
つまり電圧の上下によって信号を心室へと伝えています
10:42
to send a signal to the ventricles to pump.
153
642330
3000
つまり電圧の上下によって信号を心室へと伝えています
10:45
Now, your pacemaker is not a single cell.
154
645330
3000
このペースメーカーは ひとつの細胞ではありません
10:48
It's this democracy of 10,000 cells that all have to fire in unison
155
648330
3000
1万の細胞が協調して放電することによって
10:51
for the pacemaker to work correctly.
156
651330
2000
はじめて正しく動くのです
10:54
I don't want to give you the idea that synchrony is always a good idea.
157
654330
3000
しかし シンクロするのは常に良いことではありません
10:57
If you have epilepsy, there is an instance of billions of brain cells, or at least millions,
158
657330
5000
癲癇(てんかん)の発作では 10億もの細胞が
病的に協調して同時に放電します
11:02
discharging in pathological concert.
159
662330
3000
ですから 同調するということは 良いこととは限らないのです
11:06
So this tendency towards order is not always a good thing.
160
666330
3000
レーザ光線は 生物でも細胞でもない シンクロ現象で 原子レベルでの
11:10
You don't have to be alive. You don't have to be even a single cell.
161
670330
3000
11:13
If you look, for instance, at how lasers work,
162
673330
3000
レーザ光線は 生物でも細胞でもない シンクロ現象で 原子レベルでの
11:16
that would be a case of atomic synchrony.
163
676330
3000
調和によって発生します
11:19
In a laser, what makes laser light so different from the light above my head here
164
679330
4000
この天井の照明とレーザとの決定的な違いは
11:23
is that this light is incoherent --
165
683330
2000
干渉性にあります
11:25
many different colors and different frequencies,
166
685330
3000
天井の照明は みなさんの最初の拍手のように
11:28
sort of like the way you clapped initially --
167
688330
3000
さまざまな色 周波数が混じっています
11:31
but if you were a laser, it would be rhythmic applause.
168
691330
3000
しかしレーザ光は リズムの揃った拍手です
11:34
It would be all atoms pulsating in unison,
169
694330
2000
すべての原子が同じように振動して
11:36
emitting light of one color, one frequency.
170
696330
3000
ひとつの色 周波数を発しているのです
さて ここからが私のプレゼンの 一番むずかしいところです
11:40
Now comes the very risky part of my talk,
171
700330
3000
11:43
which is to demonstrate that inanimate things can synchronize.
172
703330
4000
非生命体がシンクロする例をお見せしたいと思います
11:47
Hold your breath for me.
173
707330
2000
息を飲んで見守って下さい
11:49
What I have here are two empty water bottles.
174
709330
4000
ここにあるのは空のペットボトルが2つ
11:56
This is not Keith Barry doing a magic trick.
175
716330
2000
手品を披露しようというわけではなくて
11:58
This is a klutz just playing with some water bottles.
176
718330
5000
不器用な人間がペットボトルとたわむれてるだけです
12:03
I have some metronomes here.
177
723330
2000
ここにメトロノームもあります
12:08
Can you hear that?
178
728330
2000
聞こえますか?
12:12
All right, so, I've got a metronome,
179
732330
2000
それから これは世界最小のメトロノームです
12:14
and it's the world's smallest metronome, the -- well, I shouldn't advertise.
180
734330
4000
... おっと 宣伝はダメでしたね
12:18
Anyway, so this is the world's smallest metronome.
181
738330
3000
とにかく 最小のメトロノームです
12:21
I've set it on the fastest setting, and I'm going to now take
182
741330
3000
これを一番早い設定にしてみます
12:24
another one set to the same setting.
183
744330
2000
もうひとつも同じにします
12:28
We can try this first. If I just put them on the table together,
184
748330
3000
まずはテーブルに置いて試してみましょう
この2つがシンクロする理由はありませんし 多分しないでしょう
12:33
there's no reason for them to synchronize, and they probably won't.
185
753330
3000
(メトロノームの音)
12:42
Maybe you'd better listen to them. I'll stand here.
186
762330
2000
ここに立ったほうが良く聞こえますね
(さっきより少し大きくなったメトロノームの音)
周期が完全に同じではないので
12:49
What I'm hoping is that they might just drift apart
187
769330
2000
12:51
because their frequencies aren't perfectly the same.
188
771330
2000
徐々にズレてゆくはずです
(徐々にずれるメトロノームの音)
13:01
Right? They did.
189
781330
2000
ほら ズレました
13:03
They were in sync for a while, but then they drifted apart.
190
783330
2000
互いにコミュニケーションできないからです
13:07
And the reason is that they're not able to communicate.
191
787330
2000
メトロノームがコミュニケーションだなんて
13:09
Now, you might think that's a bizarre idea.
192
789330
2000
13:11
How can metronomes communicate?
193
791330
2000
おかしな考え方だと思いますよね?
13:14
Well, they can communicate through mechanical forces.
194
794330
3000
でも 実は 機械的な作用で出来るのです
13:17
So I'm going to give them a chance to do that.
195
797330
2000
そのためのチャンスを用意しましょう
13:19
I also want to wind this one up a bit. How can they communicate?
196
799330
3000
この2つを 動く台に乗せます
13:22
I'm going to put them on a movable platform,
197
802330
2000
13:24
which is the "Guide to Graduate Study at Cornell." Okay? So here it is.
198
804330
9000
「コーネル大学院ガイド」という台です
(笑)
さて どうなるでしょうか
13:33
Let's see if we can get this to work.
199
813330
2000
13:37
My wife pointed out to me that it will work better if I put both on at the same time
200
817330
4000
嫁さんには 全体がひっくり返ってしまわないように
13:41
because otherwise the whole thing will tip over.
201
821330
2000
同時に載せろと言われたのですが…
13:43
All right. So there we go. Let's see. OK, I'm not trying to cheat --
202
823330
7000
できましたね さてと…
さらにズルをしないため ズレた状態から始めたいのですが
13:50
let me start them out of sync. No, hard to even do that.
203
830330
5000
それもまた難しいんです
(メトロノームの音 ずれていたのが徐々に同じリズムになる)
14:08
(Applause)
204
848330
4000
(拍手)
よし ではまたズレてしまう前に下ろしましょう
14:12
All right. So before any one goes out of sync, I'll just put those right there.
205
852330
5000
(笑)
14:17
(Laughter)
206
857330
1000
14:18
Now, that might seem a bit whimsical,
207
858330
2000
ちょっと奇妙に思えるでしょうが
14:20
but this pervasiveness of this tendency towards spontaneous order
208
860330
5000
このように ありふれている 自生的秩序の発生が
14:25
sometimes has unexpected consequences.
209
865330
4000
思いもしない結果につながることがあります
14:29
And a clear case of that,
210
869330
2000
良い例として 2000年のロンドンで起きた事件があります
14:31
was something that happened in London in the year 2000.
211
871330
3000
良い例として 2000年のロンドンで起きた事件があります
14:34
The Millennium Bridge was supposed to be the pride of London --
212
874330
3000
テムズ川の美しい ミレニアム・ブリッジは
14:37
a beautiful new footbridge erected across the Thames,
213
877330
4000
100年にわたるロンドンの歴史の中で テムズ川を渡す
14:41
first river crossing in over 100 years in London.
214
881330
4000
最初の歩行者橋になる 誇るべき事業でした
14:45
There was a big competition for the design of this bridge,
215
885330
3000
橋のデザインは 大きなコンテストで選ばれ
14:48
and the winning proposal was submitted by an unusual team --
216
888330
4000
勝利したのは 卓越したチームでした
14:52
in the TED spirit, actually -- of an architect --
217
892330
3000
メンバーのノーマン・フォスター卿はおそらく
14:55
perhaps the greatest architect in the United Kingdom, Lord Norman Foster --
218
895330
4000
TED精神を体現した イギリスの最も偉大な建築家でしょう
14:59
working with an artist, a sculptor, Sir Anthony Caro,
219
899330
5000
共に働くのは彫刻家のアンソニー・カロ
15:04
and an engineering firm, Ove Arup.
220
904330
4000
そして設計事務所オヴ・アラップ
15:08
And together they submitted a design based on Lord Foster's vision,
221
908330
5000
フォスター卿が子供の時に読んだ
漫画をもとにしたデザインで優勝しました
15:13
which was -- he remembered as a kid reading Flash Gordon comic books,
222
913330
4000
15:17
and he said that when Flash Gordon would come to an abyss,
223
917330
3000
その漫画では 主人公のフラッシュ・ゴードンが
15:20
he would shoot what today would be a kind of a light saber.
224
920330
3000
断崖でライトセイバーのようなものを投げます
15:23
He would shoot his light saber across the abyss, making a blade of light,
225
923330
4000
投げられたライトセイバーは断崖をまたぐ 一筋の光となり
15:27
and then scamper across on this blade of light.
226
927330
2000
その光の上を駆け抜けるのです
15:29
He said, "That's the vision I want to give to London.
227
929330
2000
「テムズを渡す光が私のビジョンだ」
15:31
I want a blade of light across the Thames."
228
931330
3000
とフォスター卿は語りました
15:35
So they built the blade of light,
229
935330
2000
そうしてできあがった一筋の光が
15:37
and it's a very thin ribbon of steel, the world's --
230
937330
6000
うすい鋼鉄のリボンでできた
ケーブルが橋の側面に設置された
15:43
probably the flattest and thinnest suspension bridge there is,
231
943330
3000
15:46
with cables that are out on the side.
232
946330
3000
世界で最も薄く平らな吊り橋でした
15:49
You're used to suspension bridges with big droopy cables on the top.
233
949330
3000
普通 吊り橋は上からケーブルで吊っていますが
15:52
These cables were on the side of the bridge,
234
952330
3000
この橋のケーブルは橋の横にあって
15:55
like if you took a rubber band and stretched it taut across the Thames --
235
955330
4000
まるで輪ゴムをテムズ側にピンと張ったように
15:59
that's what's holding up this bridge.
236
959330
2000
橋を支えているのです
16:01
Now, everyone was very excited to try it out.
237
961330
2000
みんなが橋を渡りたいと思っていたので 開通日は 何千もの人が駆けつけました
16:03
On opening day, thousands of Londoners came out, and something happened.
238
963330
5000
みんなが橋を渡りたいと思っていたので 開通日は 何千もの人が駆けつけました
そこで事件が起きました
16:08
And within two days the bridge was closed to the public.
239
968330
4000
そして 開通後二日で橋は閉鎖されたのです
16:12
So I want to first show you some interviews with people
240
972330
5000
開通の日に橋の上にいた人々の
インタビューを聞いてみましょう
16:17
who were on the bridge on opening day, who will describe what happened.
241
977330
3000
16:20
Man: It really started moving sideways and slightly up and down,
242
980330
5000
男性: 横揺れがおきて 上下にはあまり揺れませんでした
16:25
rather like being on the boat.
243
985330
3000
ボートに乗ったみたいでした
16:28
Woman: Yeah, it felt unstable, and it was very windy,
244
988330
3000
女性: 不安定な感じでした 風も強かったです
16:31
and I remember it had lots of flags up and down the sides, so you could definitely --
245
991330
4000
旗が上下にはためいていたのを覚えてます
16:35
there was something going on sideways, it felt, maybe.
246
995330
3000
横向きに 何か起きてたようです
取材者: 上下には?
16:38
Interviewer: Not up and down? Boy: No.
247
998330
2000
少年: 動いてなかったよ
16:40
Interviewer: And not forwards and backwards? Boy: No.
248
1000330
2000
取材者: 前後にも?
少年: うん
16:42
Interviewer: Just sideways. About how much was it moving, do you think?
249
1002330
3000
取材者: 横揺れだけだね どれくらい動いていたと思う?
少年: ええと
16:45
Boy: It was about --
250
1005330
2000
16:47
Interviewer: I mean, that much, or this much?
251
1007330
2000
取材者: これくらい? それともこれくらい?
16:49
Boy: About the second one.
252
1009330
2000
少年: 二番目のほう
16:51
Interviewer: This much? Boy: Yeah.
253
1011330
2000
取材者: これくらいだね?
男性: だいたい15cm から 20cm くらいだったと思います
16:53
Man: It was at least six, six to eight inches, I would have thought.
254
1013330
3000
16:56
Interviewer: Right, so, at least this much? Man: Oh, yes.
255
1016330
2000
取材者: つまり 最低でもこれくらい?
男性: そうです
16:58
Woman: I remember wanting to get off.
256
1018330
2000
女性: 橋を降りなきゃ と思いました
17:00
Interviewer: Oh, did you? Woman: Yeah. It felt odd.
257
1020330
2000
取材者: そんなに?
女性: はい
17:02
Interviewer: So it was enough to be scary? Woman: Yeah, but I thought that was just me.
258
1022330
6000
取材者: そんな怖かったですか?
女性: はい 自分だけかと思いましたが
取材者: なんでそんな歩き方を?
17:08
Interviewer: Ah! Now, tell me why you had to do this?
259
1028330
3000
少年: こうしないとバランスを崩しそうだったの
17:11
Boy: We had to do this because, to keep in balance
260
1031330
2000
17:13
because if you didn't keep your balance,
261
1033330
2000
バランスを取らないと
17:15
then you would just fall over about, like, to the left or right, about 45 degrees.
262
1035330
6000
左右に45度くらい傾いてしまいそうだったから
取材者: 普通に歩いてみて下さい
17:21
Interviewer: So just show me how you walk normally. Right.
263
1041330
4000
17:26
And then show me what it was like when the bridge started to go. Right.
264
1046330
5000
そして橋が揺れはじめた時の歩き方は?
17:31
So you had to deliberately push your feet out sideways and --
265
1051330
4000
すると 意識して足を左右に押し出すように
17:35
oh, and short steps?
266
1055330
2000
短い歩幅で?
17:37
Man: That's right. And it seemed obvious to me
267
1057330
3000
男性: その通りです
たくさんの人がそうやっていました
17:40
that it was probably the number of people on it.
268
1060330
3000
17:44
Interviewer: Were they deliberately walking in step, or anything like that?
269
1064330
4000
取材者: みんな わざわざそうやって歩いたんですか?
17:48
Man: No, they just had to conform to the movement of the bridge.
270
1068330
4000
男性: いや 橋の動きで自然にそうなってしまうんです
17:52
Steven Strogatz: All right, so that already gives you a hint of what happened.
271
1072330
3000
スティーブン: 何が起きていたのか 十分なヒントがありましたね
17:55
Think of the bridge as being like this platform.
272
1075330
4000
ミレニアム・ブリッジを この台だと考えれば
17:59
Think of the people as being like metronomes.
273
1079330
3000
歩行者はメトロノームだと言えます
18:02
Now, you might not be used to thinking of yourself as a metronome,
274
1082330
3000
わたしたちが歩く動作をすると
実際 メトロノームのように揺れ動くわけです
18:05
but after all, we do walk like -- I mean, we oscillate back and forth as we walk.
275
1085330
4000
18:09
And especially if we start to walk like those people did, right?
276
1089330
3000
橋の上の人々のような歩き方なら なおさらです
18:12
They all showed this strange sort of skating gait
277
1092330
4000
橋が動き始めるとみんな
18:16
that they adopted once the bridge started to move.
278
1096330
3000
スケートするような歩き方になってしまいました
18:19
And so let me show you now the footage of the bridge.
279
1099330
3000
これから橋の上での映像をお見せしましょう
18:22
But also, after you see the bridge on opening day, you'll see an interesting clip
280
1102330
4000
開通の日の橋の映像のあとには 橋が揺れる原因を解明した
ケンブリッジの橋梁技術者 アラン・マクロビィの研究に関する
18:26
of work done by a bridge engineer at Cambridge named Allan McRobie,
281
1106330
5000
興味深い映像をご覧頂きます
18:31
who figured out what happened on the bridge,
282
1111330
2000
18:33
and who built a bridge simulator to explain exactly what the problem was.
283
1113330
4000
彼は 説明のために橋のシミュレータを作りました
18:37
It was a kind of unintended positive feedback loop
284
1117330
4000
そして 原因は 技術者が知らなかった
橋の揺れかたと人々の歩き方によって引き起された
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between the way the people walked and the way the bridge began to move,
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that engineers knew nothing about.
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意図しない正のフィードバックでした
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Actually, I think the first person you'll see
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確か この映像に最初に登場する人物は
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is the young engineer who was put in charge of this project. Okay.
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このプロジェクトを担当した若い技術者です
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(Video) Interviewer: Did anyone get hurt? Engineer: No.
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取材者: 怪我人は?
技術者: いません
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Interviewer: Right. So it was quite small -- Engineer: Yes. Interviewer: -- but real?
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取材者: 揺れは小さかった?
技術者: ええ
取材者: でも揺れてた?
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Engineer: Absolutely. Interviewer: You thought, "Oh, bother."
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技術者: そうです
取材者: どう思いましたか?
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Engineer: I felt I was disappointed about it.
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技術者: がっかりしました
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We'd spent a lot of time designing this bridge, and we'd analyzed it,
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長い時間をかけて設計し 分析して
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we'd checked it to codes -- to heavier loads than the codes --
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設計より重い荷重にも耐えられるか確認して
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and here it was doing something that we didn't know about.
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そして まったく知らなかったことが起きたんです
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Interviewer: You didn't expect. Engineer: Exactly.
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取材者: 予想してなかったんですね
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Narrator: The most dramatic and shocking footage
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ナレータ: この衝撃的な映像を見ると
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shows whole sections of the crowd -- hundreds of people --
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何百人もの群集が一体となり
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apparently rocking from side to side in unison,
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橋と一緒に 左右にリズムを合せて
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not only with each other, but with the bridge.
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シンクロして動いています
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This synchronized movement seemed to be driving the bridge.
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このシンクロした動きが橋を動かしているようです
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But how could the crowd become synchronized?
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どうやって群集がシンクロしたのでしょうか?
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Was there something special about the Millennium Bridge that caused this effect?
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ミレニアム・ブリッジ特有の何かが この現象を引き起したのでしょうか?
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This was to be the focus of the investigation.
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この点が調査の主眼となりました
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Interviewer: Well, at last the simulated bridge is finished, and I can make it wobble.
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取材者: ついにシミュレータが完成しました こいつは揺らすことが出来ます
アランさん あなたが責任者ですね アラン:はい
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Now, Allan, this is all your fault, isn't it? Allan McRobie: Yes.
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19:53
Interviewer: You designed this, yes, this simulated bridge,
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取材者: あなたが 作ったこのシミュレータで
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and this, you reckon, mimics the action of the real bridge?
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実際の橋の動きを再現できるんですね?
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AM: It captures a lot of the physics, yes.
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アラン: はい 実際の挙動を良く再現しています
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Interviewer: Right. So if we get on it, we should be able to wobble it, yes?
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取材者: それでは乗って 橋が揺れるか見てみましょう
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Allan McRobie is a bridge engineer from Cambridge who wrote to me,
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ケンブリッジの橋梁技術者 アラン・マクロビィから
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suggesting that a bridge simulator ought to wobble
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正しい長さの振り子にシミュレータを吊せば 実際の橋と同じように揺らすことが出来るという
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in the same way as the real bridge --
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正しい長さの振り子にシミュレータを吊せば 実際の橋と同じように揺らすことが出来るという
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provided we hung it on pendulums of exactly the right length.
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手紙を受け取りました
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AM: This one's only a couple of tons, so it's fairly easy to get going.
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アラン: これは たった数トンなので 歩けば簡単に揺れます
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Just by walking. Interviewer: Well, it's certainly going now.
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取材者: 揺れ始めましたね
アラン: わざと揺らさなくても ただ歩くだけで揺れます
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AM: It doesn't have to be a real dangle. Just walk. It starts to go.
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Interviewer: It's actually quite difficult to walk.
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取材者: とても歩くのが難しいですね
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You have to be careful where you put your feet down, don't you,
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次にどうを踏みだすか注意しないと
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because if you get it wrong, it just throws you off your feet.
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ひっくり返ってしまいそうです
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AM: It certainly affects the way you walk, yes. You can't walk normally on it.
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アラン: 足をとられて普通に歩くことができません
取材者: 足を前に踏みだしたくても正面からそれますね アラン: その通りです
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Interviewer: No. If you try and put one foot in front of another,
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it's moving your feet away from under you. AM: Yes.
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取材者: 足を前に踏みだしたくても正面からそれますね アラン: その通りです
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Interviewer: So you've got to put your feet out sideways.
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取材者: 足を横に出すことになってしまいます
このシミュレータの上で歩くと
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So already, the simulator is making me walk in exactly the same way
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実際の橋にいた人の証言と同じようになります
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as our witnesses walked on the real bridge.
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AM: ... ice-skating gait. There isn't all this sort of snake way of walking.
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アラン: アイススケートのような歩き方です
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Interviewer: For a more convincing experiment,
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取材者: さらに実験で確認するために
橋の群集を再現して確認しました
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I wanted my own opening-day crowd, the sound check team.
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Their instructions: just walk normally.
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ただ「普通に歩いて下さい」と言いました
(足音と笑い声)
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It's really intriguing because none of these people is trying to drive it.
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興味深ことに 誰もわざと揺らそうとしてないのです
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They're all having some difficulty walking.
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みんな歩くのがむずかしいので
自然と このような歩き方になってしまい
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And the only way you can walk comfortably is by getting in step.
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But then, of course, everyone is driving the bridge.
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結局 みんなで橋を揺らすことになってしまいます
橋の揺れで仕方なく この歩き方をしてるのですが
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You can't help it. You're actually forced by the movement of the bridge to get into step,
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それが橋を余計に揺らしてしまうのです
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and therefore to drive it to move further.
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(笑)
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SS: All right, well, with that from the Ministry of Silly Walks,
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スティーブン: このおかしな歩き方事件で
私の話は終わりです
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maybe I'd better end. I see I've gone over.
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あなたの身の回りの驚異的なシンクロ現象に
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But I hope that you'll go outside and see the world in a new way,
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to see all the amazing synchrony around us. Thank you.
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興味を持って頂ければ嬉しいです
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(Applause)
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(拍手)
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