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TED2016

Wanda Diaz Merced: How a blind astronomer found a way to hear the stars

ワンダ・ディアス・メルセド: 盲目の天文学者が星の音を聞くようになるまで

February 16, 2016

ワンダ・ディアス・メルセドは、宇宙で最もエネルギーが大きな天体物理現象であるガンマ線バーストの際に放射される光を研究しています。彼女が視覚を失い科学研究を継続することが困難になった時、ある天啓とも言うべき閃きが湧きました。光度曲線が見られないなら、音に変換したらどうだろうか。可聴化技術を使うことで、彼女は仕事を再び手中に取り戻したのです。彼女は誰もが受け入れられる科学コミュニティを提唱します。「私たちは誰でも生まれながらにして探検家なのだから、科学には皆がアクセス出来るべきです」と彼女は語ります。

Wanda Diaz Merced - Sonic astrophysicist
While searching for ways to study stellar radiation without relying on sight, Wanda Diaz Merced has developed a way to represent complex data about our universe as sound. Full bio

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Double-click the English subtitles below to play the video.
Once there was a star.
あるところに 1つの恒星が
00:12
Like everything else, she was born;
― 何でもそうですが
生まれ
00:15
grew to be around 30 times
the mass of our sun
質量が私たちの太陽の
約30倍に成長し
00:18
and lived for a very long time.
とても長い間生きていました
00:22
Exactly how long,
正確にはどれ程長くか
00:25
people cannot really tell.
誰にも分かりません
00:26
Just like everything in life,
命あるもの全てがそうであるように
00:28
she reached the end
of her regular star days
この恒星も寿命が尽きて
00:30
when her heart, the core of her life,
心臓部の中心核が
00:34
exhausted its fuel.
燃え尽きますが
00:36
But that was no end.
それで終わるのではなく
00:38
She transformed into a supernova,
and in the process
超新星に姿を変え
その過程で
00:40
releasing a tremendous amount of energy,
膨大なエネルギーを放出し
00:43
outshining the rest of the galaxy
銀河中のどの星より明るく輝きます
00:46
and emitting, in one second,
1秒間のエネルギーは
00:49
the same amount of energy
our sun will release in 10 days.
太陽が10日かけて放射する
エネルギーに相当するほどです
00:51
And she evolved
into another role in our galaxy.
超新星は 銀河において
別の役割を果たすものです
00:55
Supernova explosions are very extreme.
超新星の爆発は非常に大規模ですが
00:59
But the ones that emit gamma rays
are even more extreme.
ガンマ線を放つ超新星爆発は
さらに強烈です
01:02
In the process of becoming a supernova,
超新星になる過程で
01:07
the interior of the star collapses
under its own weight
その内部が
自分自身の質量に押しつぶされて
01:09
and it starts rotating ever faster,
次第に速く自転し始めます
01:12
like an ice skater when pulling
their arms in close to their body.
アイススケータが自分の体に
手を引き寄せてスピンするように
01:15
In that way, it starts rotating very fast
and it increases, powerfully,
自転速度は増し高速になり
01:20
its magnetic field.
磁場を強力にしていきます
01:24
The matter around the star
is dragged around,
自転と共に周りの物質は振り回され
01:26
and some energy from that rotation
is transferred to that matter
自転で起きるエネルギーは
周りの物質に与えられ
01:29
and the magnetic field
is increased even further.
磁場が更に強力になります
01:33
In that way, our star had extra energy
to outshine the rest of the galaxy
このように特別大きなエネルギーを持った
超新星は
01:37
in brightness and gamma ray emission.
その明るさとガンマ線放射において
銀河で最も明るく輝くのです
01:43
My star, the one in my story,
このような恒星は
01:45
became what is known as a magnetar.
帯磁星として知られています
01:48
And just for your information,
ご参考までに言えば
01:51
the magnetic field of a magnetar
is 1,000 trillion times
帯磁星の磁場強度は
01:52
the magnetic field of Earth.
地球の磁場の千兆倍です
01:56
The most energetic events
ever measured by astronomers
天文学観測史上
最大エネルギーの現象が
01:59
carry the name gamma-ray bursts
ガンマ線バーストと呼ばれる理由は
02:02
because we observe them
as bursts most or explosions,
このバースト あるいは爆発は
02:04
most strongly measured as gamma-ray light.
ガンマ線において最も強く
測定されるからです
02:08
Our star, like the one in our story
that became a magnetar,
後に帯磁星となる
このような恒星が超新星となる上で
02:11
is detected as a gamma-ray burst
最も大きなエネルギーが
02:15
during the most energetic
portion of the explosion.
放出されるときに
ガンマ線バーストが観測されます
02:18
Yet, even though gamma-ray bursts
are the strongest events
ガンマ線バーストは
天文学者により観測された
02:21
ever measured by astronomers,
最も強烈な物理現象ですが
02:27
we cannot see them with our naked eye.
肉眼では見えません
02:29
We depend, we rely on other methods
我々は他の方法で
02:32
in order to study this gamma-ray light.
ガンマ線バーストを研究しています
02:34
We cannot see them with our naked eye.
肉眼では見えないからです
02:37
We can only see
an itty bitty, tiny portion
ヒトが見ることができる光は
02:39
of the electromagnetic spectrum
that we call visible light.
電磁スペクトルのほんの僅かな
可視光と呼ばれる部分だけです
02:42
And beyond that, we rely on other methods.
その他はテクノロジーが必要です
02:45
Yet as astronomers,
we study a wider range of light
でも我々天文学者は
可視光域より広い範囲を研究するので
02:48
and we depend on other methods to do that.
他の方法に頼ります
02:53
On the screen, it may look like this.
スライドのような感じになります
02:56
You're seeing a plot.
スライドは1つのプロットで
02:59
That is a light curve.
光度曲線
03:01
It's a plot of intensity
of light over time.
時間と共に変わる光度のプロット
03:03
It is a gamma-ray light curve.
ガンマ線光度曲線です
03:06
Sighted astronomers
depend on this kind of plot
視覚のある天文学者は
このようなプロットを頼りに
03:09
in order to interpret how
this light intensity changes over time.
光度がどのように変化するかを測定します
03:13
On the left, you will be seeing
the light intensity without a burst,
左側はバーストが
起きてない時の光度
03:18
and on the right, you will be seeing
the light intensity with the burst.
右側にバースト時の光度が
見えているでしょう
03:24
Early during my career,
I could also see this kind of plot.
私が天文学の仕事を始めた頃
この様なプロットを見ることができたのですが
03:30
But then, I lost my sight.
私は視力を失いました
03:34
I completely lost my sight
because of extended illness,
病気が進行して
完全に視力を失ってしまい
03:37
and with it, I lost
the opportunity to see this plot
それと共にこのプロットを見る機会も
03:40
and the opportunity to do my physics.
物理学を研究する機会も失い
03:45
It was a very strong transition
for me in many ways.
あらゆる意味で私にとって
非常に大きな転換期でした
03:49
And professionally, it left me
without a way to do my science.
そんな私が職業としての科学研究を
続ける道はありませんでした
03:53
I longed to access and scrutinize
this energetic light
この高エネルギーの光を研究し
03:57
and figure out the astrophysical cause.
その天文物理学的な原因を
探索したかったのです
04:02
I wanted to experience
the spacious wonder, the excitement,
宇宙の不思議 興奮
そんな壮大な天体現象を観測して
04:04
the joy produced by the detection
of such a titanic celestial event.
感じ取れる喜びを
経験したかったのです
04:08
I thought long and hard about it,
随分と考えました
04:13
when I suddenly realized
that all a light curve is,
そして突然 光度曲線は
04:16
is a table of numbers
converted into a visual plot.
プロットに変換された数表だ
ということに気がついたのです
04:20
So along with my collaborators,
共同研究者と共に
04:24
we worked really hard and we translated
the numbers into sound.
懸命に取り組んで
その数値を音声に翻訳できました
04:26
I achieved access to the data,
データにアクセスできるようになり
04:31
and today I'm able to do physics
at the level of the best astronomer,
今や私は音を使って
天文学者として最高のレベルで
04:33
using sound.
物理学の研究が可能です
04:38
And what people have been able to do,
これまで 人々が
04:39
mainly visually,
何百年も視覚を使って
04:42
for hundreds of years,
行ってきた事を
04:43
now I do it using sound.
今 私は音を使ってします
04:45
(Applause)
(拍手)
04:47
Listening to this gamma-ray burst
今 スライドでご覧になっている
04:48
that you're seeing on the --
(Applause continues)
ガンマ線バーストを聞いて・・・
(拍手が続く)
04:50
Thank you.
ありがとうございます
04:52
Listening to this burst
that you're seeing on the screen
今 スライドでご覧になっている
ガンマ線バーストを聞くと
04:54
brought something to the ear
beyond the obvious burst.
はっきりした爆発音以外
他に何か聞こえました
04:56
Now I'm going to play the burst for you.
今からバーストの音をかけますが
04:59
It's not music, it's sound.
音楽ではありません
バースト音です
05:01
(Digital beeping sounds)
(デジタルビープ音)
05:05
This is scientific data
converted into sound,
これは科学的データが
音に変換されたものです
05:08
and it's mapped in pitch.
音程にマップされています
05:11
The process is called sonification.
可聴化処理と呼ばれるものです
05:12
So listening to this
brought something to the ear
これを聞いていたとき
明確なバースト音以外に
05:18
besides the obvious burst.
何か他の音が聞こえました
05:21
When I examine the very strong
low-frequency regions,
その強い低周波域を調べると—
05:22
or bass line -- I'm zooming
into the bass line now.
ベースラインですが
そのベースラインにズームインしています—
05:27
We noted resonances characteristic
of electrically charged gasses
太陽風のような
帯電した気体に特徴的な共振に
05:33
like the solar wind.
我々は気付きました
05:38
And I want you to hear what I heard.
私が聞いたものをお聞き下さい
05:40
You will hear it as a very fast
decrease in volume.
音量が急激に落ちるのが分かるでしょう
05:43
And because you're sighted,
I'm giving you a red line
皆さんは見えるので赤い線で
05:46
indicating what intensity of light
is being converted into sound.
音に変換された光度が示してあります
05:49
(Digital hum and whistling sound)
(デジタルハム音とヒューヒュー音)
05:55
The (Whistles) is frogs at home,
don't pay attention to that.
ヒューヒュー音は 我が家のカエルなので
無視して下さい
05:57
(Laughter)
(笑)
06:01
(Digital hum and whistling sound)
(デジタルハム音とヒューヒュー音)
06:03
I think you heard it, right?
お聞きになったと思います
06:08
So what we found
これから分かったことは
06:11
is that the bursts last long enough
in order to support wave resonances,
バーストは
06:12
which are things caused by exchanges
of energy between particles
励起された粒子間で
交換されるエネルギーにより
06:17
that may have been excited,
共鳴波が生じる程長く続き
06:21
that depend on the volume.
それは音量で変わるということです
06:23
You may remember that I said
that the matter around the star
恒星の周りの物質は振り回されると
06:24
is dragged around?
私が言ったのを覚えていますか?
06:28
It transmits power with frequency
and field distribution
それは周波数と
容積とで決定される電磁界分布により
06:29
determined by the dimensions.
エネルギーを伝播します
06:33
You may remember that we were talking
about a super-massive star
超大質量恒星についての話を
覚えていますか?
06:36
that became a very strong
magnetic field magnetar.
磁場がとても強い帯磁星になる
ということでしたね
06:40
If this is the case, then outflows
from the exploding star
もし これがそうなら
爆発する恒星から出るものは
06:44
may be associated
with this gamma-ray burst.
ガンマ線バーストと
関係しているかも知れません
06:48
What does that mean?
つまり
06:50
That star formation
may be a very important part
超新星爆発は 恒星の誕生に
06:52
of these supernova explosions.
重要な役割りを果たしているのかも知れません
06:55
Listening to this very gamma-ray burst
brought us to the notion
ガンマ線バーストの音を聞いて
我々が注目したことは
06:57
that the use of sound
as an adjunctive visual display
視覚表示の補助として音を使えば
07:02
may also support sighted astronomers
目の見える天文学者も
07:05
in the search for more
information in the data.
もっと情報を取り出せるだろう
ということです
07:07
Simultaneously, I worked on analyzing
measurements from other telescopes,
と同時に他の天体望遠鏡から得た数字と
07:10
and my experiments demonstrated
私の実験からの測定値を解析して
07:15
that when you use sound
as an adjunctive visual display,
音を使って視覚表示を補助すると
07:17
astronomers can find more information
アクセシブルになったデータセットから
07:22
in this now more accessible data set.
もっと情報を取り出せすことができます
07:25
This ability to transform data into sound
データを音に変換することが
出来るようになると
07:28
gives astronomy a tremendous
power of transformation.
天文学には
大きな変化を生み出す力が与えられました
07:32
And the fact that a field
that is so visual may be improved
これまで視覚に頼ってきた天文学の分野が
宇宙を理解したいと思う人なら
07:36
in order to include anyone with interest
in understanding what lies in the heavens
誰もが参加できるように改善できる
という事実には
07:40
is a spirit-lifter.
とても元気づけられます
07:44
When I lost my sight,
私が視覚を失ったとき
07:47
I noticed that I didn't have access
質や量の面において
07:49
to the same amount
and quality of information
視覚のある天文学者と
同じように情報を受け取ることは
07:51
a sighted astronomer had.
出来ないと気付かされました
07:53
It was not until we innovated
with the sonification process
しかし可聴化技術が
取り入れられるようになると
07:56
that I regained the hope
to be a productive member of the field
私が以前一員として
一生懸命仕事をしていたこの分野で
07:59
that I had worked so hard to be part of.
私は再び貢献出来る希望を
取り戻しました
08:03
Yet, information access
is not the only area in astronomy
情報アクセスは大事ですが
08:07
where this is important.
それは天文学だけではありません
08:11
The situation is systemic
現状は
08:14
and scientific fields are not keeping up.
いろいろな科学分野にわたって
進歩について来ていないのです
08:16
The body is something changeable --
身体は変わるものです
08:20
anyone may develop
a disability at any point.
誰がいつ障がい者となるか
わかりません
08:23
Let's think about, for example,
例えば
08:26
scientists that are already
at the top of their careers.
既にキャリアの頂点にいる
科学者を考えてみましょう
08:28
What happens to them
if they develop a disability?
もし彼らが何らかの障がい者となったら
どうなるでしょう?
08:31
Will they feel excommunicated as I did?
私のように疎外されたように
感じるでしょうか?
08:34
Information access
empowers us to flourish.
情報アクセスのお陰で
世の中が発展してきました
08:37
It gives us equal opportunities
to display our talents
今や誰にでも
自分の能力を表し
08:41
and choose what we want
to do with our lives,
どんな仕事をしたいかなどを
08:44
based on interest and not based
on potential barriers.
障害によってではなく 関心の有無で
決める機会が同等に与えられています
08:47
When we give people the opportunity
to succeed without limits,
人に与えられる機会の制限を無くせば
08:52
that will lead to personal fulfillment
and prospering life.
それは個人的な達成感や
豊かな生活へと繋がります
08:56
And I think that the use
of sound in astronomy
天文学で音を使うことは
その一環であり
09:01
is helping us to achieve that
and to contribute to science.
我々が科学へ貢献する上での
助けになります
09:03
While other countries told me
that the study of perception techniques
その一方 天文学のデータを
研究するための知覚技術開発は
09:07
in order to study astronomy data
is not relevant to astronomy
天文学とは関係ないと言う国も多く
09:12
because there are no blind
astronomers in the field,
その理由は盲目の天文学者などいない
というものです
09:16
South Africa said, "We want
people with disabilities
でも南アフリカは
09:19
to contribute to the field."
「障がい者にも天文学分野で
活躍してほしい」と言います
09:22
Right now, I'm working
今 私は
09:24
at the South African
Astronomical Observatory,
南アフリカ天文台の
09:26
at the Office of Astronomy
for Development.
天文学推進室で働いています
09:28
There, we are working on sonification
techniques and analysis methods
そこで可聴化技術と
分析法に取り組み
09:32
to impact the students
of the Athlone School for the Blind.
アスローン盲学校の生徒たちの
意欲を喚起しています
09:37
These students will be learning
radio astronomy,
生徒たちは電波天文学や
09:41
and they will be learning
the sonification methods
可聴化技術を学び
09:43
in order to study astronomical events
like huge ejections of energy
太陽からの膨大なエネルギー放出
コロナ質量放出などの
09:47
from the sun, known as
coronal mass ejections.
天文現象を学ぶでしょう
09:51
What we learn with these students --
彼らと共に学ぶ事は—
09:55
these students have multiple disabilities
and coping strategies
彼らは複数の障がいを抱えていて
自分達のやり方で
09:56
that will be accommodated --
障がいに対応しているのですが—
10:00
what we learn with these students
will directly impact
彼らと共に学ぶ事が
10:02
the way things are being done
at the professional level.
専門家としての仕事の進め方に
直接影響を及ぼしています
10:05
I humbly call this development.
これは進歩だと言わせて頂きます
10:08
And this is happening right now.
これは今起きている事です
10:10
I think that science is for everyone.
科学はみんなの為にある
10:14
It belongs to the people,
みんなのものなので
10:18
and it has to be available to everyone,
誰にもアクセス出来るべきです
10:19
because we are all natural explorers.
誰でも探検家の心を持って生まれています
10:21
I think that if we limit people
with disabilities
もし障がい者を
10:24
from participating in science,
科学に参加させようとしないなら
10:29
we'll sever our links with history
and with society.
人々の歴史や社会との繫がりを
断ち切ってしまうでしょう
10:31
I dream of a level
scientific playing field,
科学的研究が
10:35
where people encourage respect
and respect each other,
人々がお互いに敬意を示し
お互いの対策法を教え合い
10:38
where people exchange strategies
and discover together.
新発見をする共通の場になる事を
夢見ています
10:43
If people with disabilities
are allowed into the scientific field,
障がい者が科学分野に受け入れられるなら
10:47
an explosion, a huge titanic burst
of knowledge will take place,
壮観たる知識のバーストが
起きるでしょう
10:51
I am sure.
私はそう信じています
10:56
(Digital beeping sounds)
(デジタルビープ音)
11:01
That is the titanic burst.
その壮観なるバースト音です
11:02
Thank you.
ありがとうございます
11:06
Thank you.
ありがとうございます
11:07
(Applause)
(拍手)
11:08
Translator:Reiko Bovee
Reviewer:Masaki Yanagishita

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Wanda Diaz Merced - Sonic astrophysicist
While searching for ways to study stellar radiation without relying on sight, Wanda Diaz Merced has developed a way to represent complex data about our universe as sound.

Why you should listen

When Wanda Diaz Merced lost her sight in her early 20s, her dreams of studying stars in the visually oriented scientific world suffered a major setback -- until she discovered “sonification,” a way to turn huge data sets into audible sound using pitch, duration and other properties. Merced realized that she could use her ears to detect patterns in stellar radio data, and could uncover connections obscured by graphs and visual representation.

While working at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Merced’s sonifications inspired musician and researcher Gerhard Sonnert to create X-Ray Hydra, an album of oddly jazzy music based on her audio representations.

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Data provided by TED.

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