The sound the universe makes | Janna Levin

ジャナ・レヴィン:宇宙が奏でる音

196,796 views ・ 2011-03-15

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: Tatsu Ilya 校正: Lily Yichen Shi
00:15
I want to ask you all to consider for a second
0
15260
3000
改めて振り返れば 現在に至るまで
00:18
the very simple fact
1
18260
2000
この宇宙について私たちが
00:20
that, by far,
2
20260
2000
知っていることの多くは
00:22
most of what we know about the universe
3
22260
2000
宇宙からの光を観測することで
00:24
comes to us from light.
4
24260
2000
確かめられてきました
00:26
We can stand on the Earth and look up at the night sky
5
26260
3000
夜空を見上げれば肉眼でも
00:29
and see stars with our bare eyes.
6
29260
3000
沢山の星を観ることができますし
00:32
The Sun burns our peripheral vision.
7
32260
2000
昼間に太陽を観れば目を痛めてしまいます
00:34
We see light reflected off the Moon.
8
34260
3000
月が見えるのも反射光のおかげです
00:37
And in the time since Galileo pointed that rudimentary telescope
9
37260
4000
ガリレオが初歩的な望遠鏡を天体へと向けて以来
00:41
at the celestial bodies,
10
41260
3000
我々の頭の中にある宇宙は
00:44
the known universe has come to us through light,
11
44260
3000
悠久の時をかけて地球まで届いた
00:47
across vast eras in cosmic history.
12
47260
3000
光によって作られてきたのです
00:50
And with all of our modern telescopes,
13
50260
3000
今や 現代の望遠鏡を使うことで
00:53
we've been able to collect
14
53260
2000
私たちは 息をのむほど美しい
00:55
this stunning silent movie of the universe --
15
55260
3000
宇宙の「無音の映像」を集めてきました
00:58
these series of snapshots
16
58260
3000
こうして集められた画像は
01:01
that go all the way back to the Big Bang.
17
61260
3000
ビッグバンまでの宇宙の歴史を遡るアルバムです
01:04
And yet, the universe is not a silent movie
18
64260
3000
しかし 宇宙には実は音があり
01:07
because the universe isn't silent.
19
67260
2000
「無音の映像」などではないのです
01:09
I'd like to convince you
20
69260
2000
今から皆さんに 宇宙には
01:11
that the universe has a soundtrack
21
71260
2000
サウンドトラックがあるということを知ってもらいましょう
01:13
and that soundtrack is played on space itself,
22
73260
4000
その宇宙の音楽は 空間そのものによって奏でられます
01:17
because space can wobble like a drum.
23
77260
3000
空間はドラムの様に震え
01:20
It can ring out a kind of recording
24
80260
3000
宇宙のあちこちで起きる
01:23
throughout the universe
25
83260
2000
劇的なイベントの記録を
01:25
of some of the most dramatic events as they unfold.
26
85260
3000
音にして響かせるのです
01:28
Now we'd like to be able to add
27
88260
3000
それでは この宇宙の音を
01:31
to a kind of glorious visual composition
28
91260
3000
私たちが集めてきた
01:34
that we have of the universe --
29
94260
2000
壮大な宇宙の映像に
01:36
a sonic composition.
30
96260
2000
加えてみたいと思います
01:38
And while we've never heard the sounds from space,
31
98260
4000
これまで空間の奏でる音を聴いてこなかった私たちは
01:42
we really should, in the next few years,
32
102260
3000
これから数年のうちにもっと
01:45
start to turn up the volume on what's going on out there.
33
105260
2000
空間のボリュームを上げた方がいいと思いますよ
01:47
So in this ambition
34
107260
2000
ここで私たちは
01:49
to capture songs from the universe,
35
109260
3000
宇宙の音を聴こうという試みの中で
01:52
we turn our focus
36
112260
2000
ブラックホールと
01:54
to black holes and the promise they have,
37
114260
2000
その性質に注目しました
01:56
because black holes can bang on space-time
38
116260
3000
なぜならブラックホールはハンマーがドラムを叩くように
01:59
like mallets on a drum
39
119260
2000
時空を叩き
02:01
and have a very characteristic song,
40
121260
2000
非常に面白い音を聴かせてくれるからです
02:03
which I'd like to play for you -- some of our predictions
41
123260
3000
これから私たちが予測した
02:06
for what that song will be like.
42
126260
2000
その音を再現してみせます
02:08
Now black holes are dark against a dark sky.
43
128260
3000
ブラックホールは 暗い宇宙の中の暗い物体です
02:11
We can't see them directly.
44
131260
2000
直接目で見ることはできません
02:13
They're not brought to us with light, at least not directly.
45
133260
3000
少なくとも 光を用いて直接の観測はできません
02:16
We can see them indirectly,
46
136260
2000
あくまで間接的に観測を行います
02:18
because black holes wreak havoc on their environment.
47
138260
3000
ブラックホールは星を破壊し
02:21
They destroy stars around them.
48
141260
2000
デブリをまき散らし
02:23
They churn up debris in their surroundings.
49
143260
3000
周囲をめちゃくちゃにするのでその存在がわかるのです
02:26
But they won't come to us directly through light.
50
146260
2000
しかし 光で直接観測することはできません
02:28
We might one day see a shadow
51
148260
2000
いつか明るく輝く背景の中で
02:30
a black hole can cast on a very bright background,
52
150260
3000
ブラックホールの影を見ることができるかもしれませんが
02:33
but we haven't yet.
53
153260
2000
それもまだです
02:35
And yet black holes may be heard
54
155260
2000
とは言え 見えないブラックホールも
02:37
even if they're not seen,
55
157260
2000
聴くことなら可能かもしれません
02:39
and that's because they bang on space-time like a drum.
56
159260
4000
空間をドラムのように叩いているんですからね
02:43
Now we owe the idea that space can ring like a drum
57
163260
3000
そもそも空間がドラムのように鳴るというアイデアは
02:46
to Albert Einstein -- to whom we owe so much.
58
166260
3000
我らがアルバート・アインシュタインに負っています
02:49
Einstein realized that if space were empty,
59
169260
2000
アインシュタインは もし空間が空っぽだったなら
02:51
if the universe were empty,
60
171260
2000
もし宇宙が空っぽだったなら
02:53
it would be like this picture,
61
173260
3000
その構造はこの様になると考えました
02:56
except for maybe without the helpful grid drawn on it.
62
176260
3000
格子線はもちろん実際にはありませんよ
02:59
But if we were freely falling through the space,
63
179260
3000
しかし もし私たちが空間を自由落下しているとしたら
03:02
even without this helpful grid,
64
182260
2000
こんな格子が描かれていなくても
03:04
we might be able to paint it ourselves,
65
184260
2000
自分で簡単に描くことができるでしょう
03:06
because we would notice that we traveled along straight lines,
66
186260
3000
なぜなら 落下運動は宇宙の中を
03:09
undeflected straight paths
67
189260
2000
歪みの無い直線に沿って進む
03:11
through the universe.
68
191260
2000
運動だからです
03:13
Einstein also realized --
69
193260
2000
ここからが要点ですよ
03:15
and this is the real meat of the matter --
70
195260
2000
アインシュタインはまた
03:17
that if you put energy or mass in the universe,
71
197260
3000
宇宙空間にエネルギーや質量が置かれた時
03:20
it would curve space,
72
200260
2000
空間は曲げられると考えました
03:22
and a freely falling object
73
202260
2000
何かが そうですね例えば太陽の
03:24
would pass by, let's say, the Sun
74
204260
2000
すぐそばを自由落下していたとすると
03:26
and it would be deflected
75
206260
2000
その何かは
03:28
along the natural curves in the space.
76
208260
2000
宇宙の湾曲に沿って運動することになります
03:30
It was Einstein's great general theory of relativity.
77
210260
4000
これがアインシュタインの偉大なる一般相対性理論です
03:34
Now even light will be bent by those paths.
78
214260
3000
光すらこの歪みによって曲げられます
03:37
And you can be bent so much
79
217260
2000
そして 地球の運動が太陽に曲げられ
03:39
that you're caught in orbit around the Sun,
80
219260
2000
ついに太陽の周りに捉えられる
03:41
as the Earth is, or the Moon around the Earth.
81
221260
2000
あるいは月が地球の周りに捉えられる
03:43
These are the natural curves in space.
82
223260
3000
これも空間の湾曲です
03:46
What Einstein did not realize
83
226260
2000
ただアインシュタインが気付かなかったのは
03:48
was that, if you took our Sun
84
228260
2000
もし太陽を
03:50
and you crushed it down to six kilometers --
85
230260
3000
直径6kmの小ささまで押しつぶしたとしたら
03:53
so you took a million times the mass of the Earth
86
233260
3000
つまり 地球の100万倍の質量を
03:56
and you crushed it to six kilometers across,
87
236260
3000
6kmの小ささまで押しつぶしたとしたら
03:59
you would make a black hole,
88
239260
2000
ブラックホールができるということです
04:01
an object so dense
89
241260
2000
あまりにも密度が高く
04:03
that if light veered too close, it would never escape --
90
243260
3000
光さえ近づきすぎれば二度と逃げることはできない
04:06
a dark shadow against the universe.
91
246260
3000
宇宙の中の 暗い影です
04:09
It wasn't Einstein who realized this,
92
249260
2000
このことに気付いたのはアインシュタインではなく
04:11
it was Karl Schwarzschild
93
251260
2000
カール・シュヴァルツシルトでした
04:13
who was a German Jew in World War I --
94
253260
2000
彼はユダヤ系ドイツ人で第一次大戦時には
04:15
joined the German army already an accomplished scientist,
95
255260
3000
ドイツ軍に加わりロシアとの戦線で活動していた
04:18
working on the Russian front.
96
258260
3000
既に周囲に認められた科学者でした
04:21
I like to imagine Schwarzschild in the war in the trenches
97
261260
3000
私はよく シュヴァルツシルトが塹壕で
04:24
calculating ballistic trajectories for cannon fire,
98
264260
4000
大砲の弾道軌道を計算しながら
04:28
and then, in between,
99
268260
2000
その合間に
04:30
calculating Einstein's equations --
100
270260
2000
アインシュタインの方程式を計算しているという絵を
04:32
as you do in the trenches.
101
272260
2000
想像することがあります
04:34
And he was reading Einstein's recently published
102
274260
2000
アインシュタインが発表した一般相対性理論に
04:36
general theory of relativity,
103
276260
2000
素早く目を通し
04:38
and he was thrilled by this theory.
104
278260
2000
その理論に興奮したシュヴァルツシルトは
04:40
And he quickly surmised
105
280260
2000
すぐにその方程式のとんでもない解を
04:42
an exact mathematical solution
106
282260
2000
見つけました
04:44
that described something very extraordinary:
107
284260
2000
その解が示すものは 異常なものでした
04:46
curves so strong
108
286260
2000
空間そのものが
04:48
that space would rain down into them,
109
288260
3000
深い穴の淵に向かって
04:51
space itself would curve like a waterfall
110
291260
2000
滝のように吸い込まれていき
04:53
flowing down the throat of a hole.
111
293260
2000
光さえも逃げることのできない
04:55
And even light could not escape this current.
112
295260
3000
空間の湾曲です
04:58
Light would be dragged down the hole
113
298260
2000
光も他のあらゆるものと同様
05:00
as everything else would be,
114
300260
2000
穴へと引きずり込まれ
05:02
and all that would be left would be a shadow.
115
302260
2000
後には影しか残りません
05:04
Now he wrote to Einstein,
116
304260
2000
彼はアインシュタインへ向けて
05:06
and he said, "As you will see,
117
306260
2000
「ご覧の通り 戦争が
05:08
the war has been kind to me enough.
118
308260
3000
銃撃戦を除けばとてもよくしてくれたおかげで
05:11
Despite the heavy gunfire,
119
311260
3000
日常の煩わしさから逃れ あなたの着想を
05:14
I've been able to get away from it all
120
314260
2000
深く考える時間がとれました」
05:16
and walk through the land of your ideas."
121
316260
3000
と手紙を書き アインシュタインは
05:19
And Einstein was very impressed with his exact solution,
122
319260
3000
彼の算出した正確な解に感銘を受けました
05:22
and I should hope also the dedication of the scientist.
123
322260
3000
科学者としての熱心さにも感銘を受けたのでしょう
05:25
This is the hardworking scientist under harsh conditions.
124
325260
3000
アインシュタインは翌週には
05:28
And he took Schwarzschild's idea
125
328260
2000
シュヴァルツシルトの着想を
05:30
to the Prussian Academy of Sciences the next week.
126
330260
3000
プロイセン科学アカデミーに持って行きました
05:33
But Einstein always thought black holes were a mathematical oddity.
127
333260
3000
しかしアインシュタインは ブラックホールは数学的な特異解でしかなく
05:36
He did not believe they existed in nature.
128
336260
3000
自然界に実際に存在するものではないと考えていました
05:39
He thought nature would protect us from their formation.
129
339260
3000
彼は自然が我々を守ってくれると信じていたのです
05:42
It was decades
130
342260
2000
それが実際に存在する天体だとわかるまでは
05:44
before the term "black hole" was coined
131
344260
2000
ブラックホールという言葉が
05:46
and people realized
132
346260
2000
提唱されてから
05:48
that black holes are real astrophysical objects --
133
348260
2000
何十年もかかりました
05:50
in fact they're the death state
134
350260
2000
ブラックホールは
05:52
of very massive stars
135
352260
2000
非常に質量の大きな星が
05:54
that collapse catastrophically
136
354260
2000
その寿命を迎える最後の段階で
05:56
at the end of their lifetime.
137
356260
2000
潰れて死んだ状態なのです
05:58
Now our Sun will not collapse to a black hole.
138
358260
2000
太陽はブラックホールにはなりません
06:00
It's actually not massive enough.
139
360260
2000
質量が足りませんから
06:02
But if we did a little thought experiment --
140
362260
2000
しかし アインシュタインが好んでそうしたように
06:04
as Einstein was very fond of doing --
141
364260
2000
私たちも思考実験を
06:06
we could imagine
142
366260
2000
行うことはできます
06:08
putting the Sun crushed down to six kilometers,
143
368260
3000
太陽が直径6kmまで潰れたとしましょう
06:11
and putting a tiny little Earth around it in orbit,
144
371260
3000
そして小さな地球がその周りを回っています
06:14
maybe 30 kilometers
145
374260
2000
ブラックホール化した太陽から
06:16
outside of the black-hole sun.
146
376260
3000
30kmほど離れた所でしょうか
06:19
And it would be self-illuminated,
147
379260
2000
この地球は自ら光りを放っています
06:21
because now the Sun's gone, we have no other source of light --
148
381260
2000
太陽はもう光を放たず 他に光源がないと困りますから
06:23
so let's make our little Earth self-illuminated.
149
383260
3000
地球は光を放つ恒星だとしましょう
06:26
And you would realize you could put the Earth in a happy orbit
150
386260
2000
すると このぺしゃんこのブラックホールから
06:28
even 30 km
151
388260
2000
30kmしか離れていない
06:30
outside of this crushed black hole.
152
390260
3000
軌道でも 地球は公転を続けます
06:33
This crushed black hole
153
393260
2000
この潰れたブラックホールは
06:35
actually would fit inside Manhattan, more or less.
154
395260
2000
マンハッタンにすっぽり入る程の大きさです
06:37
It might spill off into the Hudson a little bit
155
397260
2000
地球を飲み込む時にはハドソン川に
06:39
before it destroyed the Earth.
156
399260
2000
はみでることもあるかもしれませんが
06:41
But basically that's what we're talking about.
157
401260
2000
とにかくそのような
06:43
We're talking about an object that you could crush down
158
403260
2000
マンハッタンの半分の大きさに収まる程の
06:45
to half the square area of Manhattan.
159
405260
2000
物体についての思考実験です
06:47
So we move this Earth very close --
160
407260
2000
ではここに地球を近づけてみましょう
06:49
30 kilometers outside --
161
409260
2000
30kmまで近づけます
06:51
and we notice it's perfectly fine orbiting around the black hole.
162
411260
3000
地球は異常なくブラックホールの周りを公転しています
06:54
There's a sort of myth
163
414260
2000
「ブラックホールは
06:56
that black holes devour everything in the universe,
164
416260
2000
宇宙の全てを吸い込んでしまう」という俗説がありますが
06:58
but you actually have to get very close to fall in.
165
418260
3000
実際に吸い込まれるにはかなり近づく必要があります
07:01
But what's very impressive is that, from our vantage point,
166
421260
3000
ここで面白いのは 宇宙に浮かぶ観察者の目には
07:04
we can always see the Earth.
167
424260
2000
常に地球が映るということです
07:06
It cannot hide behind the black hole.
168
426260
2000
地球はブラックホールの裏に隠れることはできません
07:08
The light from the Earth, some of it falls in,
169
428260
2000
光の一部は吸い込まれますが
07:10
but some of it gets lensed around and brought back to us.
170
430260
3000
一部は屈折し 回り込むからです
07:13
So you can't hide anything behind a black hole.
171
433260
2000
ブラックホールの裏に隠れることはできません
07:15
If this were Battlestar Galactica
172
435260
2000
もし「宇宙空母ギャラクティカ」で
07:17
and you're fighting the Cylons,
173
437260
2000
サイロンと戦っているシーンだとしたら
07:19
don't hide behind the black hole.
174
439260
2000
「ブラックホールに隠れるな!
07:21
They can see you.
175
441260
3000
奴らに見つかるぞ!」といったところでしょうか
07:24
Now, our Sun will not collapse to a black hole --
176
444260
2000
改めて 太陽はブラックホールにはなりません
07:26
it's not massive enough --
177
446260
2000
質量が足りないのです
07:28
but there are tens of thousands of black holes in our galaxy.
178
448260
4000
しかし この銀河には何万ものブラックホールがあります
07:32
And if one were to eclipse the Milky Way,
179
452260
3000
もしそのひとつが天の川にかかれば
07:35
this is what it would look like.
180
455260
2000
このように見えることでしょう
07:37
We would see a shadow of that black hole
181
457260
3000
天の川の数千億という星と
07:40
against the hundred billion stars
182
460260
2000
輝く塵の川の中に
07:42
in the Milky Way Galaxy and its luminous dust lanes.
183
462260
3000
ブラックホールの影を見ることができます
07:45
And if we were to fall towards this black hole,
184
465260
3000
もしそのブラックホールに近づいていくとすれば
07:48
we would see all of that light lensed around it,
185
468260
3000
その背後から曲げられた全ての光を見ることができます
07:51
and we could even start to cross into that shadow
186
471260
3000
しかし ひとたび影の領域に入ると
07:54
and really not notice that anything dramatic had happened.
187
474260
3000
もう何も観察することはできなくなります
07:57
It would be bad if we tried to fire our rockets and get out of there
188
477260
3000
そこからは どう逃げようと頑張っても
08:00
because we couldn't,
189
480260
2000
無駄な抵抗でしかありません
08:02
anymore than light can escape.
190
482260
2000
もはや光ですら逃れることはできないのです
08:04
But even though the black hole is dark from the outside,
191
484260
3000
しかし ブラックホールは外から見て暗いと言っても
08:07
it's not dark on the inside,
192
487260
2000
その中は暗くありません
08:09
because all of the light from the galaxy can fall in behind us.
193
489260
3000
銀河からのあらゆる光がブラックホールへと吸い込まれるからです
08:12
And even though, due to a relativistic effect known as time dilation,
194
492260
4000
そして 相対論の効果として知られる時間遅延によって
08:16
our clocks would seem to slow down
195
496260
3000
ブラックホールに吸い込まれる私たちの
08:19
relative to galactic time,
196
499260
3000
時計の進みは遅くなりますが
08:22
it would look as though the evolution of the galaxy
197
502260
3000
私たちの目には 銀河の展開は
08:25
had been sped up and shot at us,
198
505260
2000
早送りで飛び込んでくるようになります
08:27
right before we were crushed to death by the black hole.
199
507260
3000
それも観察者が潰される瞬間までですが
08:30
It would be like a near-death experience
200
510260
2000
こんな風にトンネルを抜けると光が見えるなんて
08:32
where you see the light at the end of the tunnel,
201
512260
2000
臨死体験みたいですね
08:34
but it's a total death experience.
202
514260
2000
まあこれは完全な死の体験なのですが
08:36
(Laughter)
203
516260
2000
(笑)
08:38
And there's no way of telling anybody
204
518260
2000
そしてこのトンネルを抜けた先の光がどんなものか
08:40
about the light at the end of the tunnel.
205
520260
2000
伝えられる人は存在しません
08:42
Now we've never seen a shadow like this of a black hole,
206
522260
3000
私たちはブラックホールの影を見た事がありません
08:45
but black holes can be heard,
207
525260
2000
しかし その姿は見えなくても
08:47
even if they're not seen.
208
527260
2000
聴く事はできる筈です
08:49
Imagine now taking an astrophysically realistic situation --
209
529260
4000
ふたつのブラックホールが長い間一緒に過ごしているという
08:53
imagine two black holes that have lived a long life together.
210
533260
3000
物理的には十分可能性のある状況を想像してみてください
08:56
Maybe they started as stars
211
536260
2000
そのとちらもが
08:58
and collapsed to two black holes --
212
538260
2000
ブラックホールになってしまったかつての星です
09:00
each one 10 times the mass of the Sun.
213
540260
3000
両方とも太陽の10倍の質量と考えてください
09:03
So now we're going to crush them down to 60 kilometers across.
214
543260
3000
つまり 今度は60kmの直径まで潰されているという状況です
09:06
They can be spinning
215
546260
2000
それらはお互いの周りを
09:08
hundreds of times a second.
216
548260
2000
毎秒数百回というスピードで周り
09:10
At the end of their lives,
217
550260
2000
最後にはほとんど光の早さで
09:12
they're going around each other very near the speed of light.
218
552260
3000
互いに回り合うようになります
09:15
So they're crossing thousands of kilometers
219
555260
2000
つまり ほんの一瞬で数千キロも
09:17
in a fraction of a second,
220
557260
2000
運動することになります
09:19
and as they do so, they not only curve space,
221
559260
2000
その間 周りの空間を歪ませるだけでなく
09:21
but they leave behind in their wake
222
561260
2000
通る道筋の空間を鳴り響かせるのです
09:23
a ringing of space,
223
563260
2000
文字通り
09:25
an actual wave on space-time.
224
565260
2000
時空の波です
09:27
Space squeezes and stretches
225
567260
2000
空間は ブラックホールから
09:29
as it emanates out from these black holes
226
569260
2000
拡散しながら 同時に伸び縮みし
09:31
banging on the universe.
227
571260
2000
宇宙を激しく叩きます
09:33
And they travel out into the cosmos
228
573260
2000
そして その波は
09:35
at the speed of light.
229
575260
2000
光の速さで伝わっていきます
09:37
This computer simulation
230
577260
2000
こちらのシミュレーションは
09:39
is due to a relativity group at NASA Goddard.
231
579260
3000
NASAのゴッダード宇宙研究所のグループのものです
09:42
It took almost 30 years for anyone in the world to crack this problem.
232
582260
3000
30年程かけてこの問題を解いたグループの
09:45
This was one of the groups.
233
585260
2000
ひとつがここのグループです
09:47
It shows two black holes in orbit around each other,
234
587260
2000
ご覧頂いているのは お互いの周りを回るブラックホールです
09:49
again, with these helpfully painted curves.
235
589260
2000
図示されているのは空間の歪みです
09:51
And if you can see -- it's kind of faint --
236
591260
3000
そして 見えるでしょうか
09:54
but if you can see the red waves emanating out,
237
594260
3000
かなり薄いのですが 発散する赤い波が見えるなら
09:57
those are the gravitational waves.
238
597260
2000
それが重力波です
09:59
They're literally the sounds of space ringing,
239
599260
3000
これは文字通り空間の響きのことで
10:02
and they will travel out from these black holes at the speed of light
240
602260
2000
光の速さでブラックホールから発散し
10:04
as they ring down and coalesce
241
604260
3000
鳴り響きながら
10:07
to one spinning, quiet black hole
242
607260
2000
結局は回転するブラックホールと
10:09
at the end of the day.
243
609260
2000
融合します
10:11
If you were standing near enough,
244
611260
2000
もし近づくことができたなら
10:13
your ear would resonate
245
613260
2000
みなさんの耳も空間の
10:15
with the squeezing and stretching of space.
246
615260
2000
伸び縮みに共鳴するはずですよ
10:17
You would literally hear the sound.
247
617260
2000
まあ もちろんその時には
10:19
Now of course, your head would be squeezed and stretched unhelpfully,
248
619260
4000
みなさんの頭も伸び縮みしている訳ですから
10:23
so you might have trouble understanding what's going on.
249
623260
3000
何が起こっているのかはわからないだろうと思いますが
10:26
But I'd like to play for you
250
626260
2000
では その音はどんなものなのか
10:28
the sound that we predict.
251
628260
2000
私たちの予測はこの様なものです
10:30
This is from my group --
252
630260
2000
これは私たちのグループのものです
10:32
a slightly less glamorous computer modeling.
253
632260
3000
ちょっと豪華さの劣るモデルですが
10:35
Imagine a lighter black hole
254
635260
2000
比較的軽いブラックホールが
10:37
falling into a very heavy black hole.
255
637260
2000
非常に重いブラックホールに吸い込まれる場面です
10:39
The sound you're hearing
256
639260
2000
この音は
10:41
is the light black hole banging on space
257
641260
3000
軽い方のブラックホールが重い方に近づくにつれ
10:44
each time it gets close.
258
644260
2000
空間を激しく叩く音です
10:46
If it gets far away, it's a little too quiet.
259
646260
3000
遠く離れたところにある時は
10:49
But it comes in like a mallet,
260
649260
2000
とても静かです
10:51
and it literally cracks space,
261
651260
2000
しかしだんだんと空間を叩き始め
10:53
wobbling it like a drum.
262
653260
2000
ドラムのように震わせていきます
10:55
And we can predict what the sound will be.
263
655260
3000
その音は予測することができます
10:58
We know that, as it falls in,
264
658260
2000
吸い込まれるにつれ
11:00
it gets faster and it gets louder.
265
660260
2000
だんだんと速く そして大きな音になるでしょう
11:02
And eventually,
266
662260
2000
そして最後には
11:04
we're going to hear the little guy just fall into the bigger guy.
267
664260
3000
小さい方が大きい方に飲み込まれる音が聴こえます
11:07
(Thumping)
268
667260
17000
(音)
11:24
Then it's gone.
269
684260
2000
これが最後です
11:26
Now I've never heard it that loud -- it's actually more dramatic.
270
686260
2000
私もこんなに大音量で聴くのは初めてで感動しました
11:28
At home it sounds kind of anticlimactic.
271
688260
2000
家で聴く時は拍子抜けするようなものなんですよ
11:30
It's sort of like ding, ding, ding.
272
690260
2000
ding, ding, dingという感じで
11:32
This is another sound from my group.
273
692260
4000
これはまた私たちのグループの予測した音です
11:36
No, I'm not showing you any images,
274
696260
2000
あ 画像はありません
11:38
because black holes don't leave behind
275
698260
2000
ブラックホールは目に見える形の
11:40
helpful trails of ink,
276
700260
2000
痕跡を残しませんからね
11:42
and space is not painted,
277
702260
2000
そして空間も塗られていません
11:44
showing you the curves.
278
704260
2000
歪みもわからないですね
11:46
But if you were to float by in space on a space holiday
279
706260
2000
ですが宇宙の休日にその辺りを漂っていたら
11:48
and you heard this,
280
708260
2000
こんな音が聴こえるはずです
11:50
you want to get moving.
281
710260
2000
遠くへ逃げたくなりますね
11:52
(Laughter)
282
712260
2000
(笑)
11:54
Want to get away from the sound.
283
714260
2000
この騒音から離れたいところです
11:56
Both black holes are moving.
284
716260
2000
ブラックホールは運動を続け
11:58
Both black holes are getting closer together.
285
718260
3000
ふたつのブラックホールは互いに近づいていきます
12:01
In this case, they're both wobbling quite a lot.
286
721260
3000
ずいぶん震えています
12:04
And then they're going to merge.
287
724260
2000
そして遂に融合します
12:06
(Thumping)
288
726260
8000
(音)
12:14
Now it's gone.
289
734260
2000
お終いです
12:16
Now that chirp is very characteristic of black holes merging --
290
736260
3000
この細かな振動が ブラックホールが融合する時の
12:19
that it chirps up at the end.
291
739260
3000
特徴的な音です
12:22
Now that's our prediction
292
742260
2000
これが 私たちが宇宙の映像から
12:24
for what we'll see.
293
744260
2000
予測した音になります
12:26
Luckily we're at this safe distance in Long Beach, California.
294
746260
2000
幸運にも私たちは遠く離れたカリフォルニアのロング・ビーチで
12:28
And surely, somewhere in the universe
295
748260
2000
安穏としていますが こうしている間にも
12:30
two black holes have merged.
296
750260
2000
この宇宙でふたつのブラックホールが
12:32
And surely, the space around us
297
752260
2000
融合したことでしょう
12:34
is ringing
298
754260
2000
その「音」は
12:36
after traveling maybe a million light years, or a million years,
299
756260
3000
100万光年の距離を旅し 100万年の時を経て
12:39
at the speed of light to get to us.
300
759260
3000
私たちのすぐ側の空間にも届くでしょう
12:42
But the sound is too quiet for any of us to ever hear.
301
762260
3000
しかしその音は本当にかすかで 未だに聴いた人はいません
12:45
There are very industrious experiments being built on Earth --
302
765260
3000
そこで人類は地球の表面に
12:48
one called LIGO --
303
768260
2000
観測装置を作りました
12:50
which will detect deviations
304
770260
2000
そのうちひとつは「LIGO」と呼ばれ
12:52
in the squeezing and stretching of space
305
772260
3000
4kmに渡る空間の伸び縮みを
12:55
at less than the fraction of a nucleus of an atom
306
775260
3000
原子核のサイズ以下の正確さで
12:58
over four kilometers.
307
778260
2000
探知できます
13:00
It's a remarkably ambitious experiment,
308
780260
2000
非常に野心的な実験装置です
13:02
and it's going to be at advanced sensitivity
309
782260
2000
この正確さも数年のうちにさらに向上するでしょう
13:04
within the next few years -- to pick this up.
310
784260
3000
この他にも 空間の挙動を調べる「LISA」という
13:07
There's also a mission proposed for space,
311
787260
2000
ミッションが提唱されており 10年以内には
13:09
which hopefully will launch in the next ten years,
312
789260
2000
スタートする見込みです
13:11
called LISA.
313
791260
2000
LISAは 太陽の何百万倍の
13:13
And LISA will be able to see super-massive black holes --
314
793260
3000
さらに何十億倍という大きな質量を持った
13:16
black holes millions or billions of times
315
796260
3000
ブラックホールを観測できると
13:19
the mass of the Sun.
316
799260
2000
考えられています
13:21
In this Hubble image, we see two galaxies.
317
801260
3000
このハッブル望遠鏡の映像の中に ふたつの銀河が見えます
13:24
They look like they're frozen in some embrace.
318
804260
3000
このふたつの銀河は 互いに抱き合ったまま止まっているように見えます
13:27
And each one probably harbors
319
807260
2000
そして そのどちらもの中心に
13:29
a super-massive black hole at its core.
320
809260
3000
非常に質量の大きなブラックホールがあると考えられています
13:32
But they're not frozen;
321
812260
2000
しかし この銀河は止まってはいません
13:34
they're actually merging.
322
814260
2000
合体しようとしているのです
13:36
These two black holes are colliding,
323
816260
2000
ふたつのブラックホールは衝突し
13:38
and they will merge over a billion-year time scale.
324
818260
3000
何十億年という時間スケールで合体しようとしているのです
13:41
It's beyond our human perception
325
821260
2000
これは人間が音を聴く時の時間感覚を
13:43
to pick up a song of that duration.
326
823260
3000
遥かに超えています
13:46
But LISA could see the final stages
327
826260
2000
しかし LISAはこのふたつのブラックホールの
13:48
of two super-massive black holes
328
828260
2000
最期の音を 歴史を先回りして計算し
13:50
earlier in the universe's history,
329
830260
2000
予測することができます
13:52
the last 15 minutes before they fall together.
330
832260
3000
ブラックホールがひとつになる最期の15分を予測できるのです
13:55
And it's not just black holes,
331
835260
2000
さらに この装置で観測できるのは
13:57
but it's also any big disturbance in the universe --
332
837260
3000
大きな空間の歪みであればブラックホールに限りません
14:00
and the biggest of them all is the Big Bang.
333
840260
2000
中でも一番大きなものと言えばビッグバンです
14:02
When that expression was coined, it was derisive --
334
842260
3000
「ビッグバン」という言葉はもともと冗談で生まれました
14:05
like, "Oh, who would believe in a Big Bang?"
335
845260
2000
「宇宙が『でっかいバーン!』で始まったとでも?」が始まりです
14:07
But now it actually might be more technically accurate
336
847260
2000
ですが この表現はかなったものかもしれません
14:09
because it might bang.
337
849260
2000
実際にバーンという音が
14:11
It might make a sound.
338
851260
2000
鳴ったかもしれませんからね
14:13
This animation from my friends at Proton Studios
339
853260
3000
Proton Studiosの友人が作ったこのアニメーションは
14:16
shows looking at the Big Bang from the outside.
340
856260
2000
ビッグバンを外から観た様子を示しています
14:18
We don't ever want to do that actually. We want to be inside the universe
341
858260
3000
実際にこんな観察は無理ですよ 私たちは宇宙の中にいて
14:21
because there's no such thing as standing outside the universe.
342
861260
3000
「宇宙の外から観る」ことなんてありませんから
14:24
So imagine you're inside the Big Bang.
343
864260
2000
ではあなたがビッグバンの中にいると想像してください
14:26
It's everywhere, it's all around you,
344
866260
2000
どこもかしこも 辺り全てビッグバンです
14:28
and the space is wobbling chaotically.
345
868260
2000
空間はぐちゃぐちゃに揺れています
14:30
Fourteen billion years pass
346
870260
2000
その時以来140億年が経ちましたが
14:32
and this song is still ringing all around us.
347
872260
3000
ビッグバンの音は未だに私たちの周りに残っています
14:35
Galaxies form,
348
875260
2000
銀河が生まれ
14:37
and generations of stars form in those galaxies,
349
877260
2000
大量の星が銀河の中で生まれました
14:39
and around one star,
350
879260
2000
そのうち一つの星
14:41
at least one star,
351
881260
2000
すくなくとも一つの星は
14:43
is a habitable planet.
352
883260
2000
人類が住むことができる星です
14:45
And here we are frantically building these experiments,
353
885260
3000
その星で私たちは夢中になってこんな観察を行って
14:48
doing these calculations, writing these computer codes.
354
888260
2000
計算して コンピュータのコードを書いています
14:50
Imagine a billion years ago,
355
890260
3000
今から10臆年前に ふたつのブラックホールが
14:53
two black holes collided.
356
893260
2000
衝突したと想像してみてください
14:55
That song has been ringing through space
357
895260
2000
その音は今に至るまで空間を震わせています
14:57
for all that time.
358
897260
2000
私たちには未だに
14:59
We weren't even here.
359
899260
2000
聴こえない音です
15:01
It gets closer and closer --
360
901260
2000
時は経ち 4万年前
15:03
40,000 years ago, we're still doing cave paintings.
361
903260
2000
私たちは洞窟に絵を描いていました
15:05
It's like hurry, build your instruments.
362
905260
2000
「早く、観測装置を作ってください!」
15:07
It's getting closer and closer, and in 20 ...
363
907260
3000
さらに時は経ちます そして この先20年かそこらで
15:10
whatever year it will be
364
910260
2000
人類の作る観測装置は
15:12
when our detectors are finally at advanced sensitivity --
365
912260
2000
より高い性能を持つことでしょう
15:14
we'll build them, we'll turn on the machines
366
914260
2000
そんな装置ができて 宇宙の音を観測することができた時
15:16
and, bang, we'll catch it -- the first song from space.
367
916260
3000
宇宙の最初の音を観測することができた時
15:19
If it was the Big Bang we were going to pick up,
368
919260
2000
本当にビッグバンを観測することができた時
15:21
it would sound like this.
369
921260
2000
その音はこのような音でしょう
15:23
(Static) It's a terrible sound.
370
923260
3000
不快な音です
15:26
It's literally the definition of noise.
371
926260
2000
これは文字通り「ノイズ」の定義で
15:28
It's white noise; it's such a chaotic ringing.
372
928260
2000
ホワイトノイズとも呼ばれる不規則な振動です
15:30
But it's around us everywhere, presumably,
373
930260
3000
この音は 私たちの周囲に溢れていると推測されています
15:33
if it hasn't been wiped out
374
933260
2000
そして宇宙の他の作用によって
15:35
by some other process in the universe.
375
935260
2000
かき消されていないと考えられています
15:37
And if we pick it up, it will be music to our ears
376
937260
3000
そう思うと もしこの音を拾えたなら
15:40
because it will be the quiet echo
377
940260
2000
そのノイズはきっと音楽として聴こえるでしょう
15:42
of that moment of our creation,
378
942260
2000
なぜならこのノイズこそ全ての宇宙の
15:44
of our observable universe.
379
944260
2000
創造のこだまなのですから
15:46
So within the next few years,
380
946260
2000
これから数年のうちに 宇宙の
15:48
we'll be able to turn up the soundtrack a little bit,
381
948260
3000
「音量」を上げることが可能になるでしょう
15:51
render the universe in audio.
382
951260
3000
そして もし原始の宇宙の音を
15:54
But if we detect those earliest moments,
383
954260
3000
探知することができた時
15:57
it'll bring us that much closer
384
957260
2000
全ての始まりビッグバンについて
15:59
to an understanding of the Big Bang,
385
959260
2000
もっと理解が進むはずです
16:01
which brings us that much closer
386
961260
3000
人類が悩み続けてきた とらえどころのない
16:04
to asking some of the hardest, most elusive, questions.
387
964260
3000
非常に難しい疑問の答えにつながるかもしれません
16:07
If we run the movie of our universe backwards,
388
967260
3000
宇宙の歴史を逆再生すれば
16:10
we know that there was a Big Bang in our past,
389
970260
3000
遠い過去にビッグバンが起きたことがわかります
16:13
and we might even hear the cacophonous sound of it,
390
973260
4000
その不協和音だって いつか聴くことができると思います
16:17
but was our Big Bang the only Big Bang?
391
977260
2000
しかし それはただひとつのビッグバンだったのでしょうか?
16:19
I mean we have to ask, has it happened before?
392
979260
3000
ここで考えるのをやめてはいけません それ以前にもあったのか?
16:22
Will it happen again?
393
982260
2000
これから先もまた起きるのか?
16:24
I mean, in the spirit of rising to TED's challenge
394
984260
3000
TEDの 不思議を突き詰める精神において
16:27
to reignite wonder,
395
987260
2000
少なくともトーク最期のこの瞬間には
16:29
we can ask questions, at least for this last minute,
396
989260
3000
永遠に答えが出ないかもしれない問いかけだって
16:32
that honestly might evade us forever.
397
992260
2000
追い続けてみましょう
16:34
But we have to ask:
398
994260
2000
問いかけなくてはいけません
16:36
Is it possible that our universe
399
996260
2000
この宇宙は 壮大な歴史の
16:38
is just a plume off of some greater history?
400
998260
3000
ほんのごく一部でしかないのでしょうか?
16:41
Or, is it possible that we're just a branch off of a multiverse --
401
1001260
4000
この宇宙は 沢山の宇宙のうちのひとつでしかないのでしょうか?
16:45
each branch with its own Big Bang in its past --
402
1005260
4000
それぞれの宇宙にはビッグバンがあり
16:49
maybe some of them with black holes playing drums,
403
1009260
2000
そのうちいくつかの宇宙ではブラックホールが
16:51
maybe some without --
404
1011260
2000
鳴り響き
16:53
maybe some with sentient life, and maybe some without --
405
1013260
3000
そのうちいくつかの宇宙では感覚のある生物が生まれ
16:56
not in our past, not in our future,
406
1016260
2000
過去にでも 未来ででもなく
16:58
but somehow fundamentally connected to us?
407
1018260
3000
今 私たちと何かをシェアしているのでしょうか?
17:01
So we have to wonder, if there is a multiverse,
408
1021260
2000
考えなくてはいけません いくつもの宇宙があるとしたら
17:03
in some other patch of that multiverse,
409
1023260
2000
そのたくさんの宇宙のどこかに
17:05
are there creatures?
410
1025260
2000
生命が存在するでしょうか?
17:07
Here's my multiverse creatures.
411
1027260
2000
ここ地球には私たち生命がいます
17:09
Are there other creatures in the multiverse,
412
1029260
2000
多くの宇宙のどこかに生命がいるでしょうか?
17:11
wondering about us
413
1031260
2000
私たちのことを考えているでしょうか
17:13
and wondering about their own origins?
414
1033260
3000
彼ら自身の起源について考えているでしょうか
17:16
And if they are,
415
1036260
2000
もしそうならば
17:18
I can imagine them as we are,
416
1038260
3000
私はきっと 彼らも同じく
17:21
calculating, writing computer code,
417
1041260
2000
計算をし コンピュータコードを書き
17:23
building instruments,
418
1043260
2000
宇宙のかすかな音を聴くために
17:25
trying to detect that faintest sound
419
1045260
3000
観測装置を作り 自分たちの起源について
17:28
of their origins
420
1048260
2000
そして宇宙に存在する
17:30
and wondering who else is out there.
421
1050260
2000
他の生命について考えていることと思います
17:32
Thank you. Thank you.
422
1052260
3000
ありがとうございました
17:35
(Applause)
423
1055260
2000
(拍手)
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