Andrew Connolly: What's the next window into our universe?
アンドリュー・コノリー: 宇宙へ向けた次の窓は何か?
84,429 views ・ 2014-09-16
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: Masako Kigami
校正: Tomoyuki Suzuki
00:13
So in 1781, an English composer,
0
13119
3471
1781年 英国の作曲家であり
科学技術者であり
00:16
technologist and astronomer called William Herschel
1
16590
3139
天文学者であるウィリアム・ハーシェルは
00:19
noticed an object on the sky that
2
19729
1743
空に他の星とは
動きが異なる天体が
00:21
didn't quite move the way the rest of the stars did.
3
21472
2868
あることに気づきました
00:24
And Herschel's recognition
that something was different,
4
24340
3094
何かが異なり
00:27
that something wasn't quite right,
5
27434
1867
何かがおかしいという
ハーシェルの認識は
00:29
was the discovery of a planet,
6
29301
1822
惑星の発見になったのです
00:31
the planet Uranus,
7
31123
2077
その惑星は 天王星です
00:33
a name that has entertained
8
33200
1355
天王星という名前は
00:34
countless generations of children,
9
34555
3160
何世代にもわたって
子どもたちを楽しませました
00:37
but a planet that overnight
10
37715
2335
その夜に発見された惑星によって
00:40
doubled the size of our known solar system.
11
40050
2616
それまでに知られていた
太陽系の大きさが2倍になりました
00:42
Just last month, NASA announced the discovery
12
42666
1855
ほんの先月のこと NASAは
00:44
of 517 new planets
13
44521
2329
近隣恒星の周りを回る軌道にある
00:46
in orbit around nearby stars,
14
46850
2126
517個の新惑星を発見したと
発表しました
00:48
almost doubling overnight the number of planets
15
48976
2251
我が銀河系で知られている惑星の数が
00:51
we know about within our galaxy.
16
51227
2598
一夜でほぼ2倍になりました
00:53
So astronomy is constantly being transformed by this
17
53825
2632
天文学は データの収集能力が
00:56
capacity to collect data,
18
56457
2138
毎年ほぼ2倍になることにより
00:58
and with data almost doubling every year,
19
58595
2545
絶えず変革を遂げてきています
01:01
within the next two decades, me may even
20
61140
1808
今後20年以内には
01:02
reach the point for the first time in history
21
62948
2318
宇宙にある主だった銀河系を
01:05
where we've discovered the majority of the galaxies
22
65266
2854
史上初めて
01:08
within the universe.
23
68120
1724
発見することになるかもしれません
01:09
But as we enter this era of big data,
24
69844
2284
しかし このビッグデータの時代に突入し
01:12
what we're beginning to find is there's a difference
25
72128
1980
データ量が多ければよいということと
01:14
between more data being just better
26
74108
3161
異なる内容を含むデータを集めることの
01:17
and more data being different,
27
77269
1980
違いを理解し始め
01:19
capable of changing the questions we want to ask,
28
79249
2891
疑問の投げかけ方を
変えられるようになりました
01:22
and this difference is not about
how much data we collect,
29
82140
3320
この違いはデータ収集量ではなく
01:25
it's whether those data open new windows
30
85460
1689
それらのデータが宇宙への新しい窓を
01:27
into our universe,
31
87149
1378
開くかどうかであり
01:28
whether they change the way we view the sky.
32
88527
2885
天空の見方を
変えるかどうかなのです
01:31
So what is the next window into our universe?
33
91412
3439
宇宙への次なる窓とは何でしょうか?
01:34
What is the next chapter for astronomy?
34
94851
2791
天文学の次章とは何でしょうか?
01:37
Well, I'm going to show you some
of the tools and the technologies
35
97642
2655
今後20年間に開発する
01:40
that we're going to develop over the next decade,
36
100297
2564
ツールや技術を紹介し
01:42
and how these technologies,
37
102861
1473
このような技術が
01:44
together with the smart use of data,
38
104334
1868
データを上手に扱うことによって
01:46
may once again transform astronomy
39
106202
2970
宇宙への窓 つまり
01:49
by opening up a window into our universe,
40
109172
2047
時間への窓を開くことで
今一度天文学を
01:51
the window of time.
41
111219
1781
変革させるかを説明します
01:53
Why time? Well, time is about origins,
42
113000
2584
なぜ時間なのでしょうか?
時間とは起源に関することで
01:55
and it's about evolution.
43
115584
1890
また 進化に関することなのです
01:57
The origins of our solar system,
44
117474
1496
太陽系の起源-
01:58
how our solar system came into being,
45
118970
2204
太陽系の形成過程は
02:01
is it unusual or special in any way?
46
121174
3409
特異であり 特別なのでしょうか?
02:04
About the evolution of our universe.
47
124583
1991
宇宙の進化において
02:06
Why our universe is continuing to expand,
48
126574
3006
なぜ宇宙は膨張し続けているのでしょうか?
02:09
and what is this mysterious dark energy
49
129580
1933
宇宙を膨張させた
02:11
that drives that expansion?
50
131513
2615
神秘的なダークエネルギーとは
何なのでしょうか?
02:14
But first, I want to show you how technology
51
134128
2764
まず最初に技術が
いかに空への見方を
02:16
is going to change the way we view the sky.
52
136892
2771
変えるのかについてお話します
02:19
So imagine if you were sitting
53
139663
1507
想像してみてください
02:21
in the mountains of northern Chile
54
141170
2092
あなたはチリ北部にある山脈で
座っていて
02:23
looking out to the west
55
143262
1407
日が昇るの数時間前に
02:24
towards the Pacific Ocean
56
144669
2048
太平洋のある西側を
02:26
a few hours before sunrise.
57
146717
2564
見ています
02:29
This is the view of the night sky that you would see,
58
149281
3237
これは 夜空の光景で
02:32
and it's a beautiful view,
59
152518
1671
天の川が地平線にちょっと顔を
02:34
with the Milky Way just peeking out over the horizon.
60
154189
2913
覗かせている美しい光景
を眺めています
02:37
but it's also a static view,
61
157102
2160
それは 静止した光景でもあります
02:39
and in many ways, this is the
way we think of our universe:
62
159262
2758
多くの意味で これが私たちの
宇宙に対する考え方-
02:42
eternal and unchanging.
63
162020
2394
永遠と不変であるということです
02:44
But the universe is anything but static.
64
164414
1991
しかし 宇宙は静止しておらず
02:46
It constantly changes on timescales of seconds
65
166405
2531
数秒から数十億年の時間的尺度で
02:48
to billions of years.
66
168936
1845
たえず変化しているのです
02:50
Galaxies merge, they collide
67
170781
1744
銀河同士は
02:52
at hundreds of thousands of miles per hour.
68
172525
2655
融合したり
毎時数十万マイルの速さで 衝突します
02:55
Stars are born, they die,
69
175180
2070
星は生まれては 死にますが
02:57
they explode in these extravagant displays.
70
177250
3150
華々しく爆発して散るのです
03:00
In fact, if we could go back
71
180400
1270
実際 チリの静かな空に戻り
03:01
to our tranquil skies above Chile,
72
181670
2599
時間を進めて
03:04
and we allow time to move forward
73
184269
2465
その空が来年にかけて
03:06
to see how the sky might change over the next year,
74
186734
4393
どう変化するのかをみてみましょう
03:11
the pulsations that you see
75
191127
2290
目にしたパルスは
03:13
are supernovae, the final remnants of a dying star
76
193417
4409
超新星-
死にゆく星の残像で
03:17
exploding, brightening and then fading from view,
77
197826
3747
爆発して輝きを増し
そして視界から消えていくのです
03:21
each one of these supernovae
78
201573
1890
それぞれの超新星は 太陽よりも
03:23
five billion times the brightness of our sun,
79
203463
3003
50億倍も明るいのです
03:26
so we can see them to great distances
80
206466
2340
ですから遥か彼方にあっても
03:28
but only for a short amount of time.
81
208806
2496
ほんの短時間だけですが
見ることができます
03:31
Ten supernova per second explode somewhere
82
211302
2577
1秒間に10個の超新星が
宇宙のどこかで
03:33
in our universe.
83
213879
1417
爆発しています
03:35
If we could hear it,
84
215296
1420
音を聞くことができたなら
03:36
it would be popping like a bag of popcorn.
85
216716
3699
ポップコーンがはじける音のようかも
しれません
03:40
Now, if we fade out the supernovae,
86
220415
3127
さて 超新星の話はここまでにしますが
03:43
it's not just brightness that changes.
87
223542
3229
変化するものは明るさだけではありません
03:46
Our sky is in constant motion.
88
226771
2339
天空は絶えず動いています
03:49
This swarm of objects you
see streaming across the sky
89
229110
3170
空を横切るように動いている一群は
03:52
are asteroids as they orbit our sun,
90
232280
2658
太陽の周りを回る小惑星で
03:54
and it's these changes and the motion
91
234938
1972
変化や動きが見られます
03:56
and it's the dynamics of the system
92
236910
2324
系の動力学により
03:59
that allow us to build our models for our universe,
93
239234
2373
宇宙のモデルを作り
04:01
to predict its future and to explain its past.
94
241607
4073
未来を予測したり
過去を説明することができます
04:05
But the telescopes we've used over the last decade
95
245680
3094
私たちが過去10年間
使っていた望遠鏡は
04:08
are not designed to capture the data at this scale.
96
248774
4015
この規模のデータを捉えるように
設計されていません
04:12
The Hubble Space Telescope:
97
252789
1620
ハッブル宇宙望遠鏡ですが
04:14
for the last 25 years it's been producing
98
254409
2261
過去25年間に
04:16
some of the most detailed views
99
256670
1961
宇宙遠方の
最も詳細な画像の多くを
04:18
of our distant universe,
100
258631
1991
記録してきました
04:20
but if you tried to use the Hubble to create an image
101
260622
2070
でも もし空全体の画像を
ただ一度作成するのに
04:22
of the sky, it would take 13 million individual images,
102
262692
4578
ハッブル天体望遠鏡を使うとすると 1,300万枚の画像を
04:27
about 120 years to do this just once.
103
267270
3712
約120年かけて撮らなければなりません
04:30
So this is driving us to new technologies
104
270982
2261
そのことが 我々が
新しい技術や新しい望遠鏡を
04:33
and new telescopes,
105
273243
1847
開発する動機となりました
04:35
telescopes that can go faint
106
275090
1742
信号が弱くなる
04:36
to look at the distant universe
107
276832
1553
遠方の宇宙を捉える望遠鏡
04:38
but also telescopes that can go wide
108
278385
2681
しかも できるだけ素早く画像を撮って
04:41
to capture the sky as rapidly as possible,
109
281066
2819
広い範囲を撮影できる望遠鏡です
04:43
telescopes like the Large Synoptic Survey Telescope,
110
283885
3561
大型シノプティック・サーベイ望遠鏡
04:47
or the LSST,
111
287446
1879
LSSTともいいますが―
04:49
possibly the most boring name ever
112
289325
2340
天文学史上
04:51
for one of the most fascinating experiments
113
291665
1979
最も素晴らしい実験装置につけられた
04:53
in the history of astronomy,
114
293644
1992
最も平凡な名前なのかもしれません
04:55
in fact proof, if you should need it,
115
295636
2214
実際 科学者やエンジニアに
04:57
that you should never allow
a scientist or an engineer
116
297850
2668
我が子の名前であれ 何であれ
05:00
to name anything, not even your children.
(Laughter)
117
300518
5831
名前を付けさせるべきではないという
証明なのです (笑)
05:06
We're building the LSST.
118
306349
1465
私たちはLSSTを作っています
05:07
We expect it to start taking data
by the end of this decade.
119
307814
3381
10年以内にデータの取得を
開始する予定です
05:11
I'm going to show you how we think
120
311195
1699
我々の考えを紹介します
05:12
it's going to transform
our views of the universe,
121
312894
3577
宇宙に対する考えは
変わっていくでしょう
05:16
because one image from the LSST
122
316471
2374
それというのもLSSTによる1枚の画像は
05:18
is equivalent to 3,000 images
123
318845
2385
ハッブル宇宙望遠鏡の
05:21
from the Hubble Space Telescope,
124
321230
2126
3,000枚分の画像に相当し
05:23
each image three and a half degrees on the sky,
125
323356
3138
3.5度分の空の画像で
05:26
seven times the width of the full moon.
126
326494
2776
満月の幅の7倍あります
05:29
Well, how do you capture an image at this scale?
127
329270
2309
この規模の画像は
どのように見るのでしょう?
05:31
Well, you build the largest digital camera in history,
128
331579
4151
携帯のカメラや
表通りで買ったデジカメのものと
05:35
using the same technology you find
in the cameras in your cell phone
129
335730
3161
同じ技術を使って
05:38
or in the digital cameras you
can buy in the High Street,
130
338891
3791
史上最大の望遠鏡を作るとします
05:42
but now at a scale that is five and a half feet across,
131
342682
3120
直径約1.7m
05:45
about the size of a Volkswagen Beetle,
132
345802
2408
フォルクスワーゲン・ビートル
くらいのサイズで
05:48
where one image is three billion pixels.
133
348210
2958
1枚の画像は30億ピクセルからなります
05:51
So if you wanted to look at an image
134
351168
1338
1枚のLSST画像を
05:52
in its full resolution, just a single LSST image,
135
352506
3229
最大解像度で見ようとすると
05:55
it would take about 1,500
high-definition TV screens.
136
355735
4725
1,500台もの高解像度TVスクリーンが
必要です
06:00
And this camera will image the sky,
137
360460
2778
しかもこのカメラは
06:03
taking a new picture every 20 seconds,
138
363238
3038
20秒ごとに新しい写真をとって
空をたえず走査していき
06:06
constantly scanning the sky
139
366276
2188
空の全体像を作りあげていきます
06:08
so every three nights, we'll get a completely new view
140
368464
2825
3晩ごとにチリ上空の
真新しい景色が
06:11
of the skies above Chile.
141
371289
2383
見られます
06:13
Over the mission lifetime of this telescope,
142
373672
2835
この望遠鏡が役目を終えるまでに
06:16
it will detect 40 billion stars and galaxies,
143
376507
3352
400億個の星や銀河が見えることでしょう
06:19
and that will be for the first time
144
379859
1500
地上の人々の数よりも多くの
06:21
we'll have detected more objects in our universe
145
381359
2775
宇宙に存在する天体が
06:24
than people on the Earth.
146
384134
2689
史上初めて見えることになるでしょう
06:26
Now, we can talk about this
147
386823
1215
このことを テラバイト
06:28
in terms of terabytes and petabytes
148
388038
2362
ペタバイト 数十億個の物体という
06:30
and billions of objects,
149
390400
1519
言葉を使って語ったりしますが
06:31
but a way to get a sense of the amount of data
150
391919
1748
このカメラから送られてくる
06:33
that will come off this camera
151
393667
1899
データ量を感覚的に
ご理解いただくには
06:35
is that it's like playing every TED Talk ever recorded
152
395566
4731
録画されたTEDTalksを
06:40
simultaneously, 24 hours a day,
153
400297
3073
全て同時に
毎日24時間 週7日間
06:43
seven days a week, for 10 years.
154
403370
2858
10年間再生し続けるようなものと
お考えください
06:46
And to process this data means
155
406228
2261
そして このデータ処理量は
06:48
searching through all of those talks
156
408489
1924
すべてのTEDTalksの
06:50
for every new idea and every new concept,
157
410413
2249
ビデオの各パートを見て
06:52
looking at each part of the video
158
412662
1856
コマから次のコマへの変化を調べて
06:54
to see how one frame may have changed
159
414518
2025
全ての「新しいアイデア」や
「新しい概念」を
06:56
from the next.
160
416543
1845
検索するようなものです
06:58
And this is changing the way that we do science,
161
418388
2351
そして このことが科学の有り様や
07:00
changing the way that we do astronomy,
162
420739
2255
天文学の有り様を変えています
07:02
to a place where software and algorithms
163
422994
2256
つまりソフトウェアやアルゴリズムにより
07:05
have to mine through this data,
164
425250
1868
データから情報を見出すことであり
07:07
where the software is as critical to the science
165
427118
3206
我々が作り上げた望遠鏡やカメラと同じくらい
07:10
as the telescopes and the
cameras that we've built.
166
430324
4027
ソフトウェアが科学にとっての
生命線になっているのです
07:14
Now, thousands of discoveries
167
434351
2587
さて このプロジェクトで
07:16
will come from this project,
168
436938
1935
数千もの発見がなされるでしょうが
07:18
but I'm just going to tell you about two
169
438873
1451
この規模のデータ・アクセスにより
07:20
of the ideas about origins and evolution
170
440324
2363
変革が起こるかもしれない
07:22
that may be transformed by our access
171
442687
2253
起源と進化に関する2つのアイデアを
07:24
to data at this scale.
172
444940
2561
お話ししたいと思います
07:27
In the last five years, NASA has discovered
173
447501
2385
過去5年間 NASAは
1,000個を超える
07:29
over 1,000 planetary systems
174
449886
2261
恒星の周囲を回る
07:32
around nearby stars,
175
452147
2093
惑星系を発見してきましたが
07:34
but the systems we're finding
176
454240
1930
私たちが見つけた系は
07:36
aren't much like our own solar system,
177
456170
2490
太陽系とはあまり似ていませんでした
07:38
and one of the questions we face is
178
458660
1575
私たちの努力不足では?
07:40
is it just that we haven't been looking hard enough
179
460235
2318
それとも 太陽系の形成が特別であり
07:42
or is there something special or unusual
180
462553
1766
特異なものではないか?
07:44
about how our solar system formed?
181
464319
2418
などといった疑問に直面しました
07:46
And if we want to answer that question,
182
466737
2262
その疑問に答るのなら
07:48
we have to know and understand
183
468999
1439
太陽系の歴史を
07:50
the history of our solar system in detail,
184
470438
2836
詳細に理解する必要があります
07:53
and it's the details that are crucial.
185
473274
2137
詳細にというのがポイントです
07:55
So now, if we look back at the sky,
186
475411
3666
空を見上げると
07:59
at our asteroids that were streaming across the sky,
187
479077
3551
空を横切る小惑星があり
08:02
these asteroids are like the
debris of our solar system.
188
482628
4222
まるで太陽系の破片のようです
08:06
The positions of the asteroids
189
486850
2008
小惑星の位置は
08:08
are like a fingerprint of an earlier time
190
488858
2137
海王星や天王星の軌道が
08:10
when the orbits of Neptune and Jupiter
191
490995
1980
ずっと太陽に近かった初期の頃に
08:12
were much closer to the sun,
192
492975
1895
刻まれた記録のようなもので
08:14
and as these giant planets migrated
through our solar system,
193
494870
3453
このような大型惑星が太陽系を
移動する時
08:18
they were scattering the asteroids in their wake.
194
498323
3330
その軌跡にあった小惑星を
まき散らしたのでした
08:21
So studying the asteroids
195
501653
1306
小惑星の研究は
08:22
is like performing forensics,
196
502959
2121
あたかも科学捜査を-
08:25
performing forensics on our solar system,
197
505080
2558
太陽系の科学捜査を
行っているかのようです
08:27
but to do this, we need distance,
198
507638
2702
しかしこれを行うためには
距離を知らねばならず
08:30
and we get the distance from the motion,
199
510340
2079
距離を知るには
動きを測る必要がありますが
08:32
and we get the motion because of our access to time.
200
512419
4547
動きは時間を利用することによって
得られます
08:36
So what does this tell us?
201
516966
1702
これはどういうことでしょう?
08:38
Well, if you look at the little yellow asteroids
202
518668
2227
画面を動き回る
08:40
flitting across the screen,
203
520895
2273
小さな黄色い小惑星を見ると
08:43
these are the asteroids that are moving fastest,
204
523168
2430
私たちに 地球に最も接近しているので
08:45
because they're closest to us, closest to Earth.
205
525598
3341
最も速く動いているように見えます
08:48
These are the asteroids we may one day
206
528939
1507
いつの日か宇宙船を小惑星に送り
08:50
send spacecraft to, to mine them for minerals,
207
530446
3398
鉱物を採掘するかもしれませんし
08:53
but they're also the asteroids that may one day
208
533844
2002
しかし 6,000万年前に
08:55
impact the Earth,
209
535846
1665
恐竜が絶滅したように
あるいは
08:57
like happened 60 million years ago
210
537511
1291
前世紀初頭には
08:58
with the extinction of the dinosaurs,
211
538802
2635
小惑星が1,000平方メートルの
シベリアの森林を
09:01
or just at the beginning of the last century,
212
541437
1822
消滅させたように
あるいは
09:03
when an asteroid wiped out
213
543259
1332
去年 ロシア上空で
09:04
almost 1,000 square miles of Siberian forest,
214
544591
3589
小型核爆弾級のエネルギーを放出したように
09:08
or even just last year, as one burnt up over Russia,
215
548180
3088
いつの日にか また小惑星が
09:11
releasing the energy of a small nuclear bomb.
216
551268
3612
地球に衝突するかもしれません
09:14
So studying the forensics of our solar system
217
554880
3622
つまり 太陽系の科学捜査という
研究によって
09:18
doesn't just tell us about the past,
218
558502
2058
過去だけではなく
09:20
it can also predict the future,
including our future.
219
560560
3811
私たちの未来をも予測できるのです
09:26
Now when we get distance,
220
566771
1968
さて 遠く離れてみると
09:28
we get to see the asteroids
in their natural habitat,
221
568739
3589
太陽の周りを回る小惑星の普段の姿は
09:32
in orbit around the sun.
222
572328
1322
この様に見えるでしょう
09:33
So every point in this visualization that you can see
223
573650
2907
このように視覚化された
すべての点が
09:36
is a real asteroid.
224
576557
2763
本物の小惑星なのです
09:39
Its orbit has been calculated
from its motion across the sky.
225
579320
4010
軌道は空を横切る動きから
計算されました
09:43
The colors reflect the composition of these asteroids,
226
583330
3341
色は小惑星の成分を反映しています
09:46
dry and stony in the center,
227
586671
2137
中央部のものは水分を含まず
かつ石質ですが
09:48
water-rich and primitive towards the edge,
228
588808
2587
縁辺部にあるものは
水分を多く含み原始的です
09:51
water-rich asteroids which may have seeded
229
591395
2284
太古に小惑星が地球に衝突した時
09:53
the oceans and the seas that we find on our planet
230
593679
3451
水を豊富に含む小惑星が
地球の海の形成に
09:57
when they bombarded the
Earth at an earlier time.
231
597130
3206
一役買ったのかもしれません
10:02
Because the LSST will be able to go faint
232
602127
2832
LSSTは広い範囲を撮れるだけでなく
10:04
and not just wide,
233
604959
1698
弱い信号も検知できるので
10:06
we will be able to see these asteroids
234
606657
1808
私たちは太陽系の内側から
10:08
far beyond the inner part of our solar system,
235
608465
3187
遥か離れたところにある-
10:11
to asteroids beyond the
orbits of Neptune and Mars,
236
611652
3813
海王星や火星の軌道の彼方にある小惑星や
10:15
to comets and asteroids that may exist
237
615465
2261
太陽から約1光年離れている
彗星や小惑星を
10:17
almost a light year from our sun.
238
617726
3230
見ることができるのです
10:20
And as we increase the detail of this picture,
239
620956
2609
この図の細部を見てみると―
10:23
increasing the detail by factors of 10 to 100,
240
623565
3127
10倍から100倍に拡大してみると
10:26
we will be able to answer questions such as,
241
626692
2430
次のような疑問に答えることが
できるでしょう
10:29
is there evidence for planets
outside the orbit of Neptune,
242
629122
3589
たとえば 海王星の軌道の
外側にある惑星が存在する証拠や
10:32
to find Earth-impacting asteroids
243
632711
2507
地球の衝突し得る小惑星を
10:35
long before they're a danger,
244
635218
2535
危険となるかなり前に見つけたり
10:37
and to find out whether, maybe,
245
637753
1757
おそらくは 太陽が独自に形成されたのか
10:39
our sun formed on its own or in a cluster of stars,
246
639510
3180
もしくは星の集団の中で
形成されたのか といったことや
10:42
and maybe it's this sun's stellar siblings
247
642690
3082
太陽には兄弟星があって それが―
10:45
that influenced the formation of our solar system,
248
645772
3442
太陽系の形成に影響を
与えたのではないかということや
10:49
and maybe that's one of the reasons why
solar systems like ours seem to be so rare.
249
649214
5753
それが 我が太陽系の類が それほど稀である
理由かもしれない といったことです
10:54
Now, distance and changes in our universe —
250
654974
4562
さて 距離と宇宙の変化についてですが
10:59
distance equates to time,
251
659536
3859
(地球からの)距離は
宇宙の時間と同等であり
11:03
as well as changes on the sky.
252
663395
2059
宇宙の変化でもあります
11:05
Every foot of distance you look away,
253
665454
2790
1フィートずつ離れて見るごとに
または
11:08
or every foot of distance an object is away,
254
668244
2485
物体が1フィートずつ離れるごとに
11:10
you're looking back about a
billionth of a second in time,
255
670729
3589
10億分の1秒ほどの
過去の宇宙の姿が見られます
11:14
and this idea or this notion of looking back in time
256
674318
2613
この過去を見るという
発想や概念は
11:16
has revolutionized our ideas about the universe,
257
676931
2631
宇宙についての考え方に
1度ならずも
11:19
not once but multiple times.
258
679562
2280
革命をもたらしました
11:21
The first time was in 1929,
259
681842
2812
最初は1929年で
11:24
when an astronomer called Edwin Hubble
260
684654
2092
エドウィン・ハッブルという天文学者が
11:26
showed that the universe was expanding,
261
686746
2249
宇宙が膨張していることを証明し
11:28
leading to the ideas of the Big Bang.
262
688995
2713
ビックバン理論へと発展しました
11:31
And the observations were simple:
263
691708
2582
観測結果は
11:34
just 24 galaxies
264
694290
2154
24個の銀河系と
11:36
and a hand-drawn picture.
265
696444
3050
手書きの図表という単純なものでした
11:41
But just the idea that the more distant a galaxy,
266
701124
4660
しかし 銀河系が遠ければ遠いほど
11:45
the faster it was receding,
267
705784
2070
より速いスピードで遠ざかる
という考え方は
11:47
was enough to give rise to modern cosmology.
268
707854
3419
それだけで
現代宇宙論を生みだすのに十分でした
11:51
A second revolution happened 70 years later,
269
711273
2425
その70年後に
2回目の革命がありました
11:53
when two groups of astronomers showed
270
713698
2072
天文学者の2つのグループが
11:55
that the universe wasn't just expanding,
271
715770
2433
宇宙は単に膨張しているのではなく
膨張速度が―
11:58
it was accelerating,
272
718203
1325
加速していることを示しました
11:59
a surprise like throwing up a ball into the sky
273
719528
3343
空に向かってボールを投げたとき
12:02
and finding out the higher that it gets,
274
722871
2812
高く遠ざかるにつれて
速度を増していくことを見出すような
12:05
the faster it moves away.
275
725683
1778
そんな驚きでした
12:07
And they showed this
276
727461
1509
超新星の明るさと
12:08
by measuring the brightness of supernovae,
277
728970
2405
超新星の明るさが
遠くなるにつれ
12:11
and how the brightness of the supernovae
278
731375
1834
どの程度弱くなるのかを
測定することで
12:13
got fainter with distance.
279
733209
2171
このことを証明したのでした
12:15
And these observations were more complex.
280
735380
2453
これらの観察結果はより複雑です
12:17
They required new technologies and new telescopes,
281
737833
3014
超新星は
12:20
because the supernovae were in galaxies
282
740847
4050
ハッブルが観察した銀河より
12:24
that were 2,000 times more distant
283
744897
1958
2,000倍以上も
遠い銀河系にあるので
12:26
than the ones used by Hubble.
284
746855
2688
新技術や新しい望遠鏡が
必要となるのです
12:29
And it took three years to find just 42 supernovae,
285
749543
5311
超新星の爆発は 1つの銀河系で
12:34
because a supernova only explodes
286
754854
1754
100年に1度しか起こらないので
12:36
once every hundred years within a galaxy.
287
756608
3082
3年間かけても 42個の超新星しか
発見していません
12:39
Three years to find 42 supernovae
288
759690
2284
数万個の銀河系を探して
12:41
by searching through tens of thousands of galaxies.
289
761974
4019
3年間で42個の超新星なのです
12:45
And once they'd collected their data,
290
765993
1851
データを収集し
12:47
this is what they found.
291
767844
3748
発見したものがこの図面です
12:51
Now, this may not look impressive,
292
771592
2711
これは印象的には見えないかもしれません
12:54
but this is what a revolution in physics looks like:
293
774303
4115
しかし 110億光年離れている超新星の
12:58
a line predicting the brightness of a supernova
294
778418
2430
明るさを予測した線があって
13:00
11 billion light years away,
295
780848
2046
その線上に当て嵌まらない
一握りの点が
13:02
and a handful of points that don't quite fit that line.
296
782894
3796
物理学における革命なのです
13:06
Small changes give rise to big consequences.
297
786690
4113
小さな変化が大きな結果を
もたらします
13:10
Small changes allow us to make discoveries,
298
790803
2948
小さな変化は
ハーシェルが惑星を見つけたように
13:13
like the planet found by Herschel.
299
793751
2823
発見の機会を与えてくれます
13:16
Small changes turn our understanding
300
796574
2272
小さな変化は 宇宙に対する理解を
13:18
of the universe on its head.
301
798846
2401
覆します
13:21
So 42 supernovae, slightly too faint,
302
801247
3464
42個の超新星において光が
僅かながらも弱いなら
13:24
meaning slightly further away,
303
804711
2009
僅かながら距離が遠く
13:26
requiring that a universe must not just be expanding,
304
806720
3160
宇宙が単に膨張しているのではなく
13:29
but this expansion must be accelerating,
305
809880
3330
この膨張が加速していることを意味し
13:33
revealing a component of our universe
306
813210
1946
今やダークエネルギーと呼ばれている
13:35
which we now call dark energy,
307
815156
2486
宇宙の要素を存在を明らかにします
13:37
a component that drives this expansion
308
817642
2509
これは今日の宇宙のエネルギーの
13:40
and makes up 68 percent of the energy budget
309
820151
3027
68%を占めており
13:43
of our universe today.
310
823178
2035
膨張を加速させている要素です
13:46
So what is the next revolution likely to be?
311
826751
3824
次の起こりうる革命とは何なのでしょうか?
13:50
Well, what is dark energy and why does it exist?
312
830575
2719
ダークエネルギーとは何であり
なぜ存在するのでしょう?
13:53
Each of these lines shows a different model
313
833294
2328
これらの個々の線は それぞれ
13:55
for what dark energy might be,
314
835622
2843
ダークエネルギーに関する
異なるモデルを示し
13:58
showing the properties of dark energy.
315
838465
2481
ダークエネルギーの特性を表しています
14:00
They all are consistent with the 42 points,
316
840946
3623
それらはいずれも42個の点と整合的です
14:04
but the ideas behind these lines
317
844569
2227
しかし これらの線の背後にある
14:06
are dramatically different.
318
846796
2103
考え方が抜本的に違うのです
14:08
Some people think about a dark energy
319
848899
2543
ダークエネルギーは
時間と共に変化すると
14:11
that changes with time,
320
851442
1458
考える人たちもいれば
14:12
or whether the properties of the dark energy
321
852900
2288
暗黒エネルギーの特性は
どこで空を見るかで
14:15
are different depending on where you look on the sky.
322
855188
2756
異なると考える人たちもいます
14:17
Others make differences and changes
323
857944
1823
亜原子レベルで 物理学に
14:19
to the physics at the sub-atomic level.
324
859767
3048
変化や違いをもたらすと
考える人たちもいます
14:22
Or, they look at large scales
325
862815
2790
あるいは 大きな規模で
14:25
and change how gravity and general relativity work,
326
865605
3565
重力や一般相対性理論の修正を考えたり
14:29
or they say our universe is just one of many,
327
869170
2791
私たちの宇宙が数ある宇宙の一つ
つまり
14:31
part of this mysterious multiverse,
328
871961
2598
この神秘的な多元宇宙の一部だ
と言う人たちもいます
14:34
but all of these ideas, all of these theories,
329
874559
3161
これらの考え方や理論のすべてが
14:37
amazing and admittedly some of them a little crazy,
330
877720
3499
素晴らしく
―幾分クレージーなものもありますが―
14:41
but all of them consistent with our 42 points.
331
881219
4027
いずれも42個の点と
整合しています
14:45
So how can we hope to make sense of this
332
885246
2182
次の10年でこのことを
理解するために
14:47
over the next decade?
333
887428
2272
どうすればいいのでしょうか?
14:49
Well, imagine if I gave you a pair of dice,
334
889700
3230
私があなたに2つのサイコロ
をあげたとします
14:52
and I said you wanted to see whether those dice
335
892930
1999
あなたはそのサイコロに
細工がしてあるのか
14:54
were loaded or fair.
336
894929
1867
公正なのかを調べたいとします
14:56
One roll of the dice would tell you very little,
337
896796
2934
サイコロを一回振っただけでは
ほとんど分かりませんが
14:59
but the more times you rolled them,
338
899730
1992
何度もサイコロを振ると
15:01
the more data you collected,
339
901722
1922
より多くのデータが収集されるので
15:03
the more confident you would become,
340
903644
2172
あなたはより確信をもって
15:05
not just whether they're loaded or fair,
341
905816
2603
サイコロに細工がしてあるか
どうかだけでなく
15:08
but by how much, and in what way.
342
908419
3898
細工の程度や
どういう細工なのかも分かるのです
15:12
It took three years to find just 42 supernovae
343
912317
3802
3年間で42個の超新星しか
見つけられなかったのは
15:16
because the telescopes that we built
344
916119
3047
私たちが作った望遠鏡が
15:19
could only survey a small part of the sky.
345
919166
3693
空の一部しか調査できないためです
15:22
With the LSST, we get a completely new view
346
922859
2665
LSSTを使って3晩ごとに
15:25
of the skies above Chile every three nights.
347
925524
3622
チリ上空の真新しい姿を
撮影します
15:29
In its first night of operation,
348
929146
2463
観測を始める最初の夜には
15:31
it will find 10 times the number of supernovae
349
931609
3150
ダークエネルギーの発見に使われた数の
15:34
used in the discovery of dark energy.
350
934759
3141
10倍の超新星を見つけるでしょう
15:37
This will increase by 1,000
351
937900
1809
最初の4か月で
15:39
within the first four months:
352
939709
2493
1,000個に増え
15:42
1.5 million supernovae by the end of its survey,
353
942202
4784
調査の終わる頃には
150万個の超新星になります
15:46
each supernova a roll of the dice,
354
946986
3185
各超新星がサイコロの一振りにあたり
15:50
each supernova testing which theories of dark energy
355
950171
3442
各超新星は
どのダークエネルギーの理論と整合し
15:53
are consistent, and which ones are not.
356
953613
4128
どの理論と合わないかという
検証に使われます
15:57
And so, by combining these supernova data
357
957741
3803
それ故 これらの超新星のデータを
16:01
with other measures of cosmology,
358
961544
2276
宇宙論の別の測定と
組み合わせることによって
16:03
we'll progressively rule out the different ideas
359
963820
2890
願わくばこの調査の終わる
2030年頃までには
16:06
and theories of dark energy
360
966710
1976
ダークエネルギーの
16:08
until hopefully at the end of this survey around 2030,
361
968686
7142
さまざま考え方や理論から
徐々に絞り込んで
16:15
we would expect to hopefully see
362
975828
2614
願わくば 宇宙理論-
16:18
a theory for our universe,
363
978442
2142
宇宙を司る物理学の基本定理が
16:20
a fundamental theory for the physics of our universe,
364
980584
2539
徐々に解明されることを
16:23
to gradually emerge.
365
983123
2757
期待しています
16:26
Now, in many ways, the questions that I posed
366
986950
2392
色々な意味で 私が提起した疑問は
16:29
are in reality the simplest of questions.
367
989342
4361
実は最も単純なものなのです
16:33
We may not know the answers,
368
993703
1754
答えは分からないかも
しれませんが
16:35
but we at least know how to ask the questions.
369
995457
3852
少なくとも質問の仕方を
知っているのです
16:39
But if looking through tens of thousands of galaxies
370
999309
3118
数万個の銀河系を調べることにより
16:42
revealed 42 supernovae that turned
371
1002427
2938
発見した42個の超新星が
16:45
our understanding of the universe on its head,
372
1005365
3479
我々の頭上にある宇宙の理解を
覆したのならば
16:48
when we're working with billions of galaxies,
373
1008844
2914
数十億の銀河系を調べることにより
16:51
how many more times are we going to find
374
1011758
1777
42個の何倍ほどの超新星を得て
16:53
42 points that don't quite match what we expect?
375
1013535
5648
予測と全く一致しないようなものを
見出すことになるのでしょうか
16:59
Like the planet found by Herschel
376
1019183
2757
ハーシェルが発見した惑星や
17:01
or dark energy
377
1021940
2417
ダークエネルギーや
17:04
or quantum mechanics or general relativity,
378
1024357
3843
量子力学や一般相対性理論のように
17:08
all ideas that came because the data
379
1028200
2344
データが予測と違っていたために
17:10
didn't quite match what we expected.
380
1030544
3455
様々な考え方ができました
17:13
What's so exciting about the next decade of data
381
1033999
3261
今後10年で得られる
17:17
in astronomy is,
382
1037260
1670
天文学のデータによって
17:18
we don't even know how many answers
383
1038930
2211
我が宇宙の起源や進化といった
17:21
are out there waiting,
384
1041141
1800
疑問に対する答えが
17:22
answers about our origins and our evolution.
385
1042941
3881
どれだけ得られるのだろうかと思うと
ワクワクします
17:26
How many answers are out there
386
1046822
1095
質問することすら
17:27
that we don't even know the questions
387
1047917
3294
思い浮かばないことに対する答えが
17:31
that we want to ask?
388
1051211
2011
そこに いくつあるのでしょうか?
17:33
Thank you.
389
1053222
1947
ありがとうございました
17:35
(Applause)
390
1055169
3702
(拍手)
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