TED日本語 - オナー・ハージャー: 森羅万象の音の歴史

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森羅万象の音の歴史
A history of the universe in sound
オナー・ハージャー
Honor Harger

内容

テクノロジスト・アーティストのオナー・ハージャーは、星、惑星、パルサーの奇妙ですばらしい音を聴きます。彼女は古代の惑星から発せられるラジオ周波を使って音に変えます。ビッグバンで残った宇宙波の音を使った「世界で最も古い曲」などです。

Script

Space, we all know what it looks like. We've been surrounded by images of space our whole lives, from the speculative images of science fiction to the inspirational visions of artists to the increasingly beautiful pictures made possible by complex technologies. But whilst we have an overwhelmingly vivid visual understanding of space, we have no sense of what space sounds like.

And indeed, most people associate space with silence. But the story of how we came to understand the universe is just as much a story of listening as it is by looking. And yet despite this, hardly any of us have ever heard space. How many of you here could describe the sound of a single planet or star? Well in case you've ever wondered, this is what the Sun sounds like.

(Static) (Crackling) (Static) (Crackling)

This is the planet Jupiter.

(Soft crackling)

And this is the space probe Cassini pirouetting through the ice rings of Saturn.

(Crackling)

This is a a highly condensed clump of neutral matter, spinning in the distant universe.

(Tapping)

So my artistic practice is all about listening to the weird and wonderful noises emitted by the magnificent celestial objects that make up our universe. And you may wonder, how do we know what these sounds are? How can we tell the difference between the sound of the Sun and the sound of a pulsar? Well the answer is the science of radio astronomy. Radio astronomers study radio waves from space using sensitive antennas and receivers, which give them precise information about what an astronomical object is and where it is in our night sky. And just like the signals that we send and receive here on Earth, we can convert these transmissions into sound using simple analog techniques. And therefore, it's through listening that we've come to uncover some of the universe's most important secrets -- its scale, what it's made of and even how old it is.

So today, I'm going to tell you a short story of the history of the universe through listening. It's punctuated by three quick anecdotes, which show how accidental encounters with strange noises gave us some of the most important information we have about space. Now this story doesn't start with vast telescopes or futuristic spacecraft, but a rather more humble technology -- and in fact, the very medium which gave us the telecommunications revolution that we're all part of today: the telephone.

It's 1876, it's in Boston, and this is Alexander Graham Bell who was working with Thomas Watson on the invention of the telephone. A key part of their technical set up was a half-mile long length of wire, which was thrown across the rooftops of several houses in Boston. The line carried the telephone signals that would later make Bell a household name. But like any long length of charged wire, it also inadvertently became an antenna. Thomas Watson spent hours listening to the strange crackles and hisses and chirps and whistles that his accidental antenna detected. Now you have to remember, this is 10 years before Heinrich Hertz proved the existence of radio waves -- 15 years before Nikola Tesla's four-tuned circuit -- nearly 20 years before Marconi's first broadcast. So Thomas Watson wasn't listening to us. We didn't have the technology to transmit.

So what were these strange noises? Watson was in fact listening to very low-frequency radio emissions caused by nature. Some of the crackles and pops were lightning, but the eerie whistles and curiously melodious chirps had a rather more exotic origin. Using the very first telephone, Watson was in fact dialed into the heavens. As he correctly guessed, some of these sounds were caused by activity on the surface of the Sun. It was a solar wind interacting with our ionosphere that he was listening to -- a phenomena which we can see at the extreme northern and southern latitudes of our planet as the aurora. So whilst inventing the technology that would usher in the telecommunications revolution, Watson had discovered that the star at the center of our solar system emitted powerful radio waves. He had accidentally been the first person to tune in to them.

Fast-forward 50 years, and Bell and Watson's technology has completely transformed global communications. But going from slinging some wire across rooftops in Boston to laying thousands and thousands of miles of cable on the Atlantic Ocean seabed is no easy matter. And so before long, Bell were looking to new technologies to optimize their revolution. Radio could carry sound without wires. But the medium is lossy -- it's subject to a lot of noise and interference. So Bell employed an engineer to study those noises, to try and find out where they came from, with a view towards building the perfect hardware codec, which would get rid of them so they could think about using radio for the purposes of telephony.

Most of the noises that the engineer, Karl Jansky, investigated were fairly prosaic in origin. They turned out to be lightning or sources of electrical power. But there was one persistent noise that Jansky couldn't identify, and it seemed to appear in his radio headset four minutes earlier each day. Now any astronomer will tell you, this is the telltale sign of something that doesn't originate from Earth. Jansky had made a historic discovery, that celestial objects could emit radio waves as well as light waves. Fifty years on from Watson's accidental encounter with the Sun, Jansky's careful listening ushered in a new age of space exploration: the radio astronomy age. Over the next few years, astronomers connected up their antennas to loudspeakers and learned about our radio sky, about Jupiter and the Sun, by listening.

Let's jump ahead again. It's 1964, and we're back at Bell Labs. And once again,two scientists have got a problem with noise. Arno Penzias and Robert Wilson were using the horn antenna at Bell's Holmdel laboratory to study the Milky Way with extraordinary precision. They were really listening to the galaxy in high fidelity. There was a glitch in their soundtrack. A mysterious persistent noise was disrupting their research. It was in the microwave range, and it appeared to be coming from all directions simultaneously. Now this didn't make any sense, and like any reasonable engineer or scientist, they assumed that the problem must be the technology itself, it must be the dish. There were pigeons roosting in the dish. And so perhaps once they cleaned up the pigeon droppings, get the disk kind of operational again, normal operations would resume.

But the noise didn't disappear. The mysterious noise that Penzias and Wilson were listening to turned out to be the oldest and most significant sound that anyone had ever heard. It was cosmic radiation left over from the very birth of the universe. This was the first experimental evidence that the Big Bang existed and the universe was born at a precise moment some 14.7 billion years ago. So our story ends at the beginning -- the beginning of all things, the Big Bang. This is the noise that Penzias and Wilson heard -- the oldest sound that you're ever going to hear, the cosmic microwave background radiation left over from the Big Bang.

(Fuzz)

Thanks.

(Applause)

宇宙、 誰もがそれがどのように見えるか知っています 私たちは宇宙のイメージに取り囲まれています 私たちの命全体 サイエンス・フィクションの 想像上のイメージから アーティストたちの感動的なビジョン、 複雑なテクノロジーを使用して可能となった ますます美しさを増す映像などです しかし、私たちが持つ めまいがするくらい鮮明な 宇宙の視界への理解があっても 私たちは宇宙の音がどんなものなのか見当もつきません

そして、多くの人は本当に宇宙と静寂を関連づけます しかし、私たちが宇宙をどのように 理解するようになったかは 聴くという話しと見るという話しと 同じようなものなのです それにもかかわらず、 私たちのほとんどは宇宙の音を聴いたことがないのです ここにいるあなた方の中で 一つの惑星か星の音を 説明できる方はいますでしょうか もし気になった方がいらっしゃったら、 これが太陽の音です

. . . .

木星です

.

これは惑星探索機カッシーニです カッシーニは土星の氷の輪を回っています

.

これは非常に凝縮された 中性体です 遠く離れた宇宙で回っています

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私が行っている芸術活動は 宇宙を構成している すばらしい惑星から発せられる 奇妙ですばらしいノイズを 聴くことだけなのです もしかしたらあなた方は どうやってこの音の事を知ることができるのかと思うかもしれません どうやって 太陽の音と パルサーの音の違いがわかるのでしょう? 答えは 電波天文学にあります 電波天文学者たちは 宇宙からのラジオ波を研究します 彼らは高精度なアンテナや受信機を利用し、 何の宇宙体なのか、 夜空のどこにあるのか 正確な情報を得るのです ここ地球で発信したり受信できる シグナルと同じように 簡単な技術を使用して これらの伝達を音に変えることができるのです そのため、聴くことによって 私たちは最も重要な秘密を 発見することができたのです 大きさ、何で構成されているのか、 そしてどれくらい古いものなのかさえわかります

きょうは、短いストーリーをお話しようと思います 聴く宇宙の歴史についてです これは、 3つの逸話で構成されています この逸話は、私たちがどのように 奇妙な宇宙のノイズの 思いがけない偶然によって 宇宙の最も重要な情報を得たかを物語っています このストーリーは、巨大な望遠鏡や 未来的な宇宙船からは 始まりません むしろ、より質素なメディア― 実際、そのメディアによって 現在の私たちの一部となっている 電気通信の革命が起きたのです それは電話なんです

1876年、ボストンでした これがアレキサンダー・グラハム・ベルです この人物電話の発明のために トーマス・エジソンと研究していたのです 彼らの技術的な構成で重要だったのは 半マイルもの長さのワイアーでした このワイアーはボストンの民家 数件の屋根にかけられました このラインは後で一般家庭でベルと 名付けられた電話シグナルを伝達するものです しかし、電力が走っている長いワイアーと同様、 何かの事情でそのワイアーは アンテナになったのです トーマス・ワトソンは 何時間もかけて 奇妙なパチパチ、シューシュー そして甲高い音やヒューヒューと言う音を聞いていました これらの音はアンテナが受信した音です ここで覚えておかなくてはならないのは これは ヘンリヒ・ヘルツがラジオ波の存在を証明する10年前のことだという事です ニコラ・テスラの交流電流の15年前― マルコーニの最初に放送した約20年前です トーマス・エジソンは私たちの事を聞いていませんでした 私たちは伝達をするための 技術がなかったのです

では、これらの奇妙な音は何でしょう? ワトソンは実際、 自然に起こる非常に低い周波 のラジオ波を聞いていたのです 一部のパチパチといった音は光です 不気味なヒューヒューいう音や 興味深い甲高い音は より風変わりなものから来ています 最初の電話を使って ワトソンは実際に 天に向かってダイアルしていたのです 彼が正しく推測していたように 一部の音は 太陽の表面活動から来るものでした それは太陽風だったのです 地球のイオン圏と相互作用していたのです 彼が聞いていたのは 私たちが地球の南極、北極で オーロラとして見ることができる 現象です 遠隔通信の革命を先導した テクノロジーを発明する一方で ワトソンは、太陽系の 中心にある星が 強いラジオ波を発していることを発見しました ワトソンは偶然にもラジオ波を 聞いた最初の人間になったのです

50年先に早送りして、 ベルとワトソンのテクノロジーは 世界的なコミュニケーションを 完全に変えたのです しかし、ボストンにある数件の家屋の屋根に 数本のワイヤーをかけることから始まって 大西洋に何千マイルもの ケーブルを敷くことになったのは 簡単なプロセスではありません そしてそれから間もなく ベルはこの革命を最大限に生かすために 新しいテクノロジーを探していました ラジオはワイアーなしで音を運ぶことができます しかし、このミディアムは情報の損失を伴います― ラジオ波は多くのノイズや障害にさらされます で、ベルはこれらのノイズを研究するために エンジニアを雇いました そしてこのノイズがどこから来るものなのかを見つけるためにです ビルに向かう眺めは ノイズを遮断する可能性のある完璧な符号復号器でした このため、彼らは電話通信を目的に ラジオ波の使用を考えることができたのです

エンジニアのカール・ジャンスキーが捜索した ほとんどのノイズは 大しておもしろくない所から来ていました 電力を源とした 光だったのです しかし、ジャンスキーが断定できない 一つの連続したノイズがありました どうやらそれは 彼のヘッドホンで聞くと 毎日4分ずつ早く聞こえたのです 天文学者ならだれでもわかるように これは地球から発せられる何かではない という明確なサインです ジャンスキーは、 宇宙物体がラジオ波や光波を発することができる という歴史的な発見をしました ワトソンが偶然にも太陽の音を発見してから 50年でした ジャンスキーが注意深く聞いたことで 宇宙探検の新しい時代が始まったのです ラジオ宇宙学の時代です ここから数年は 天文学者はアンテナを大きなスピカ―に接続し 私たちの空にあるラジオ波について学びました 木星や太陽を 聞くことによってです

では、またちょっと先に進んでみましょう 1964年 ベルの研究室に帰ります 再び、 二人の研究者がノイズの問題を抱えていました アーノ・ペンジアスとロバート・ワトソンは ホルムデルのベル研究所で ホーン・アンテナを使用して 天の川を すばらしい正確さで研究していました 彼らは本当に 宇宙をハイファイで聞いていました 彼らの音源に、技術的なミスがありました 不思議な連続したノイズが 彼らの研究を阻んでいました それはマイクロ波で それはどうやら 多方向から同時に来ていたようなのです で、これは全くわけがわからなかった ある程度のエンジニアや科学者だったら おそらく、この問題は技術自体に問題があるに違いないと推測したでしょう、 きっとこれはパラボラアンテナに問題があるに違いないと パラボラアンテナに鳩が巣を作っていました で、おそらく鳩のフンを掃除した後、 パラボラアンテナが再び機能し、 普通の機能が元に戻ったはずなのです

しかし、ノイズは消えませんでした ペンジアとウィルソンが聞いていた この不思議なノイズは 実は今まで誰も聞いた事がない 最古で最も重要な音だったのです これは宇宙が産まれた時に 残った宇宙線だったのです ビッグバンが存在したという 最初の研究結果です そして宇宙はちょうど147億年前 に産まれたのです で、私たちのストーリーは 最初― 森羅万象のすべての始まり、ビッグバンで終わります これがペンジアスとウィルソンが聞いたノイズです あなたがこれから聞く音の中で最も古いものです ビッグバンで残った放射線を背景とした 宇宙のマイクロ派です

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ありがとう

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品詞分類

  • 主語
  • 動詞
  • 助動詞
  • 準動詞
  • 関係詞等

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