TED日本語 - ヘンリー・リン: 遥か彼方の銀河から何が学べるか

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TED日本語 - ヘンリー・リン: 遥か彼方の銀河から何が学べるか

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遥か彼方の銀河から何が学べるか
What we can learn from galaxies far, far away
ヘンリー・リン
Henry Lin

内容

面白く、ワクワクするトークで、インテル・サイエンスフェアの入賞者、17歳のヘンリー・リンは、遥か彼方の銀河団に目を向けます。宇宙最大の天体の性質を研究することにより、私たちの世界と銀河について、多く学べると語ります。

Script

Here are some images of clusters of galaxies. They're exactly what they sound like. They are these huge collections of galaxies, bound together by their mutual gravity. So most of the points that you see on the screen are not individual stars, but collections of stars, or galaxies. Now, by showing you some of these images, I hope that you will quickly see that galaxy clusters are these beautiful objects, but more than that, I think galaxy clusters are mysterious, they are surprising, and they're useful. Useful as the universe's most massive laboratories. And as laboratories, to describe galaxy clusters is to describe the experiments that you can do with them. And I think there are four major types, and the first type that I want to describe is probing the very big. So, how big? Well, here is an image of a particular galaxy cluster. It is so massive that the light passing through it is being bent, it's being distorted by the extreme gravity of this cluster. And, in fact, if you look very carefully you'll be able to see rings around this cluster. Now, to give you a number, this particular galaxy cluster has a mass of over one million billion suns. It's just mind-boggling how massive these systems can get. But more than their mass, they have this additional feature. They are essentially isolated systems, so if we like, we can think of them as a scaled-down version of the entire universe. And many of the questions that we might have about the universe at large scales, such as, how does gravity work? might be answered by studying these systems. So that was very big. The second things is very hot. Okay, if I take an image of a galaxy cluster, and I subtract away all of the starlight, what I'm left with is this big, blue blob. This is in false color. It's actually X-ray light that we're seeing. And the question is, if it's not galaxies, what is emitting this light? The answer is hot gas, million-degree gas -- in fact, it's plasma. And the reason why it's so hot goes back to the previous slide. The extreme gravity of these systems is accelerating particles of gas to great speeds, and great speeds means great temperatures. So this is the main idea, but science is a rough draft. There are many basic properties about this plasma that still confuse us, still puzzle us, and still push our understanding of the physics of the very hot. Third thing: probing the very small. Now, to explain this, I need to tell you a very disturbing fact. Most of the universe's matter is not made up of atoms. You were lied to. Most of it is made up of something very, very mysterious, which we call dark matter. Dark matter is something that doesn't like to interact very much, except through gravity, and of course we would like to learn more about it. If you're a particle physicist, you want to know what happens when we smash things together. And dark matter is no exception. Well, how do we do this? To answer that question, I'm going to have to ask another one, which is, what happens when galaxy clusters collide? Here is an image. Since galaxy clusters are representative slices of the universe, scaled-down versions. They are mostly made up of dark matter, and that's what you see in this bluish purple. The red represents the hot gas, and, of course, you can see many galaxies. What's happened is a particle accelerator at a huge, huge scale. And this is very important, because what it means is that very, very small effects that might be difficult to detect in the lab, might be compounded and compounded into something that we could possibly observe in nature. So, it's very funny. The reason why galaxy clusters can teach us about dark matter, the reason why galaxy clusters can teach us about the physics of the very small, is precisely because they are so very big. Fourth thing: the physics of the very strange. Certainly what I've said so far is crazy. Okay, if there's anything stranger I think it has to be dark energy. If I throw a ball into the air, I expect it to go up. What I don't expect is that it go up at an ever-increasing rate. Similarly, cosmologists understand why the universe is expanding. They don't understand why it's expanding at an ever-increasing rate. They give the cause of this accelerated expansion a name, and they call it dark energy. And, again, we want to learn more about it. So,one particular question that we have is, how does dark energy affect the universe at the largest scales? Depending on how strong it is, maybe structure forms faster or slower. Well, the problem with the large-scale structure of the universe is that it's horribly complicated. Here is a computer simulation. And we need a way to simplify it. Well, I like to think about this using an analogy. If I want to understand the sinking of the Titanic, the most important thing to do is not to model the little positions of every single little piece of the boat that broke off. The most important thing to do is to track the two biggest parts. Similarly, I can learn a lot about the universe at the largest scales by tracking its biggest pieces and those biggest pieces are clusters of galaxies. So, as I come to a close, you might feel slightly cheated. I mean, I began by talking about how galaxy clusters are useful, and I've given some reasons, but what is their use really? Well, to answer this, I want to give you a quote by Henry Ford when he was asked about cars. He had this to say: "If I had asked people what they wanted, they would have said faster horses." Today, we as a society are faced with many, many difficult problems. And the solutions to these problems are not obvious. They are not faster horses. They will require an enormous amount of scientific ingenuity. So, yes, we need to focus, yes, we need to concentrate, but we also need to remember that innovation, ingenuity, inspiration -- these things come when we broaden our field of vision when we step back when we zoom out. And I can't think of a better way to do this than by studying the universe around us. Thanks. (Applause)

これは ある銀河団の画像です 全く その名の通り 巨大な銀河の集団で 互いの引力で引き合っています 画面の斑点の殆どは 個々の星ではなく 星の集団 つまり銀河なのです これらの画像をご覧になると 直ぐに 銀河団はこのように 美しいものだと思って 頂けるでしょうが それだけでは ないのです 銀河団は神秘的で 驚くべきもので 有用な 宇宙最大の研究室なのです そして研究室として 銀河団を語るということは そこで行うことができる 実験を語るということです 研究対象には4つの主なタイプがあり まず最初のタイプは とても大きなものの探査です どれ程大きいかと言うと これはある銀河団の画像ですが あまりに巨大なので 通り抜ける光は 銀河団の 非常に大きな重力によって 屈折し歪められます 事実 よく注意して見ると この銀河団の周りに 輪がいくつも見えるでしょう 数字で説明すると この銀河団は 太陽の千兆倍以上もの質量があり その巨大さには驚愕させられます しかし質量だけでなく こんな特徴があります 銀河団は本質的に 孤立したシステムなのです つまり 全宇宙の縮小版だと 考えてもいいでしょう 宇宙を大きなスケールで見た時の 多くの疑問は? 例えば 重力の作用の仕方など― これら銀河団を調べると 答えが出て来るかもしれません 大きな話はここまでです 二つ目の研究はとても熱いものです 銀河団の画像から 星の光を全部取り除くと 残されるものは この大きな青い塊です これは本当の色ではありません 実はX線を見ているのです この光が銀河のものでなければ 何処から来るのでしょう? 答えは 熱ガスです 百万度のガスですが 実は プラズマなのです そんなに熱い理由は 前のスライドで説明しましたが 銀河団の強力な引力が ガス粒子を超高速に加速し その速度が超高温のガスを 生み出しているのです これが主な理論ですが 研究はまだ始まったばかりです プラズマの様々な基本的性質は 未だに わからないことが多くあり 頭を悩ませています 超高温物質の物理学的研究は これからの課題です 三つ目は極小のものの探査です これを説明するには 驚くべき事実を 話さなくてはなりません 宇宙の物質の殆どは 原子ではできていません そうではなかったのです 殆どが とても不思議なもので できているのです ダークマターと呼ばれ 重力以外のものと ほとんど作用しないもので 人々の関心を集めています あなたが素粒子物理学者なら 物をぶつけ合うと 何が起きるか知りたいでしょう ダークマタ?も 例外ではありません ではどうやってこれをぶつけるか? その質問に答えるために もう1つお聞きします 銀河団同士がぶつかったら どうなるでしょう これがその画像です 銀河団は宇宙の 縮小版見本のようなものです 主にダークマターでできています 青っぽい紫色の部分です 赤は熱ガスを示しています 多くの銀河が見えますね 銀河団が衝突すると 超巨大な 粒子加速器のような状態になります 大事なのは これにより 実験室では見つけ難いような 非常に検出が困難な微小な効果も 何重にも複雑に重なり 観測できるようになるかも しれないということです とても面白いです 銀河団により ダークマターが 分かる理由 ? 銀河団で 極小の物理が 分かる理由は 銀河団がとても巨大だからこそなのです 四つ目は とても奇妙なものの物理です 今まで話したことも 確かに奇妙なことでしたが それよりもっと奇妙なものが あるとしたなら それはダークエネルギーでしょう ボールを空中に投げ上げると 上昇していくだろうとは思いますが 上昇のスピードが 加速していくだろうとは思いません 同じように宇宙学者は 宇宙が膨張している理由を理解しても 膨張がどんどん加速している理由は 分からないのです この加速的膨張の原因となるものを ダークエネルギーと呼んでいます そして これについて もっと知りたいと思っています 特に疑問に感じているのは ダークエネルギーが 宇宙全体にどのような影響を 与えているのかということです その強さによって 宇宙の大規模構造の形成が 変わってくるでしょう 宇宙の大規模構造の問題点は 恐ろしく複雑だということです これはコンピューター シミュレーションです 単純化する必要があります 比喩を使って考えたいと思います タイタニックの沈没を 理解したいとすると 一番大切なことは 船の粉々になった破片を 全て再現することでなく 一番大きな二つの部分を 見つけ出すことです 同じように 最も大きい断片を 追跡することによって 宇宙全体について 学ぶことが出来るのです その最大な断片が 銀河団なのです ここまで話をしてきましたが 騙されているような気が するかもしれません つまり銀河団がどんなに有用か というところから話を始めて その理由を挙げましたが 実際はどんな役に立つのでしょう? その答えは 車に関して訊かれた時の ヘンリー・フォードの言葉にあります 彼はこういいました 「もし私が人に何が 欲しいかと尋ねていたら もっと速い馬が欲しいと 答えていたでしょう」 今日 私たちの社会は 多くの難しい問題に 直面しています その解決法は明確ではなく "より速い馬"では解決になりません 解決には 多大の科学的創意工夫が 必要です だから 私たちは 専心する必要があります しかし 同時に心に刻むべきなのは 革新 創意工夫 ひらめきが 起きるのは 私たちが視野を広げ 一歩離れ全体図を 見渡した時だということです そして そのための一番の方法は 私たちのいる宇宙を 探査することです  ありがとうございました (拍手)

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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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