TED2014
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?
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巨大データはどこにでもあります。空でさえもです。そんな情報を盛りだくさんに、天文学者のアンドリュー・コノリーが空の絶え間なく変わる様相を記録した宇宙に関する巨大データをどのように収集したのかを説明します。宇宙の大量の画像を科学者はどのように捉えるのでしょうか? 巨大望遠鏡がその糸口となります。
Andrew Connolly - Astronomer
Andrew Connolly is helping to build the Large Synoptic Survey Telescope -- as well as tools to handle the massive datasets it will send our way. Full bio
Andrew Connolly is helping to build the Large Synoptic Survey Telescope -- as well as tools to handle the massive datasets it will send our way. Full bio
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00:13
So in 1781, an English composer,
0
1119
3471
1781年 英国の作曲家であり
科学技術者であり
科学技術者であり
00:16
technologist and astronomer called William Herschel
1
4590
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
7729
1743
空に他の星とは
動きが異なる天体が
動きが異なる天体が
00:21
didn't quite move the way the rest of the stars did.
3
9472
2868
あることに気づきました
00:24
And Herschel's recognition
that something was different,
that something was different,
4
12340
3094
何かが異なり
00:27
that something wasn't quite right,
5
15434
1867
何かがおかしいという
ハーシェルの認識は
ハーシェルの認識は
00:29
was the discovery of a planet,
6
17301
1822
惑星の発見になったのです
00:31
the planet Uranus,
7
19123
2077
その惑星は 天王星です
00:33
a name that has entertained
8
21200
1355
天王星という名前は
00:34
countless generations of children,
9
22555
3160
何世代にもわたって
子どもたちを楽しませました
子どもたちを楽しませました
00:37
but a planet that overnight
10
25715
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
28050
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
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
30666
1855
ほんの先月のこと NASAは
00:44
of 517 new planets
13
32521
2329
近隣恒星の周りを回る軌道にある
00:46
in orbit around nearby stars,
14
34850
2126
517個の新惑星を発見したと
発表しました
発表しました
00:48
almost doubling overnight the number of planets
15
36976
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
39227
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
41825
2632
天文学は データの収集能力が
00:56
capacity to collect data,
18
44457
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
46595
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
49140
1808
今後20年以内には
01:02
reach the point for the first time in history
21
50948
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
53266
2854
史上初めて
01:08
within the universe.
23
56120
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
57844
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
60128
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
62108
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
65269
1980
違いを理解し始め
01:19
capable of changing the questions we want to ask,
28
67249
2891
疑問の投げかけ方を
変えられるようになりました
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,
how much data we collect,
29
70140
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
73460
1689
それらのデータが宇宙への新しい窓を
01:27
into our universe,
31
75149
1378
開くかどうかであり
01:28
whether they change the way we view the sky.
32
76527
2885
天空の見方を
変えるかどうかなのです
変えるかどうかなのです
01:31
So what is the next window into our universe?
33
79412
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
82851
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
of the tools and the technologies
35
85642
2655
今後20年間に開発する
01:40
that we're going to develop over the next decade,
36
88297
2564
ツールや技術を紹介し
01:42
and how these technologies,
37
90861
1473
このような技術が
01:44
together with the smart use of data,
38
92334
1868
データを上手に扱うことによって
01:46
may once again transform astronomy
39
94202
2970
宇宙への窓 つまり
01:49
by opening up a window into our universe,
40
97172
2047
時間への窓を開くことで
今一度天文学を
今一度天文学を
01:51
the window of time.
41
99219
1781
変革させるかを説明します
01:53
Why time? Well, time is about origins,
42
101000
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
時間とは起源に関することで
01:55
and it's about evolution.
43
103584
1890
また 進化に関することなのです
01:57
The origins of our solar system,
44
105474
1496
太陽系の起源-
01:58
how our solar system came into being,
45
106970
2204
太陽系の形成過程は
02:01
is it unusual or special in any way?
46
109174
3409
特異であり 特別なのでしょうか?
02:04
About the evolution of our universe.
47
112583
1991
宇宙の進化において
02:06
Why our universe is continuing to expand,
48
114574
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
117580
1933
宇宙を膨張させた
02:11
that drives that expansion?
50
119513
2615
神秘的なダークエネルギーとは
何なのでしょうか?
何なのでしょうか?
02:14
But first, I want to show you how technology
51
122128
2764
まず最初に技術が
いかに空への見方を
いかに空への見方を
02:16
is going to change the way we view the sky.
52
124892
2771
変えるのかについてお話します
02:19
So imagine if you were sitting
53
127663
1507
想像してみてください
あなたはチリ北部にある山脈で
座っていて
座っていて
02:21
in the mountains of northern Chile
54
129170
2092
02:23
looking out to the west
55
131262
1407
日が昇るの数時間前に
02:24
towards the Pacific Ocean
56
132669
2048
太平洋のある西側を
02:26
a few hours before sunrise.
57
134717
2564
見ています
02:29
This is the view of the night sky that you would see,
58
137281
3237
これは 夜空の光景で
02:32
and it's a beautiful view,
59
140518
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
142189
2913
覗かせている美しい光景
を眺めています
を眺めています
02:37
but it's also a static view,
61
145102
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:
way we think of our universe:
62
147262
2758
多くの意味で これが私たちの
宇宙に対する考え方-
宇宙に対する考え方-
02:42
eternal and unchanging.
63
150020
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
152414
1991
しかし 宇宙は静止しておらず
02:46
It constantly changes on timescales of seconds
65
154405
2531
数秒から数十億年の時間的尺度で
02:48
to billions of years.
66
156936
1845
たえず変化しているのです
02:50
Galaxies merge, they collide
67
158781
1744
銀河同士は
02:52
at hundreds of thousands of miles per hour.
68
160525
2655
融合したり
毎時数十万マイルの速さで 衝突します
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
163180
2070
星は生まれては 死にますが
02:57
they explode in these extravagant displays.
70
165250
3150
華々しく爆発して散るのです
03:00
In fact, if we could go back
71
168400
1270
実際 チリの静かな空に戻り
03:01
to our tranquil skies above Chile,
72
169670
2599
時間を進めて
03:04
and we allow time to move forward
73
172269
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
174734
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
179127
2290
目にしたパルスは
03:13
are supernovae, the final remnants of a dying star
76
181417
4409
超新星-
死にゆく星の残像で
死にゆく星の残像で
03:17
exploding, brightening and then fading from view,
77
185826
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
そして視界から消えていくのです
03:21
each one of these supernovae
78
189573
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
191463
3003
50億倍も明るいのです
03:26
so we can see them to great distances
80
194466
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
196806
2496
ほんの短時間だけですが
見ることができます
見ることができます
03:31
Ten supernova per second explode somewhere
82
199302
2577
1秒間に10個の超新星が
宇宙のどこかで
宇宙のどこかで
03:33
in our universe.
83
201879
1417
爆発しています
03:35
If we could hear it,
84
203296
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
204716
3699
ポップコーンがはじける音のようかも
しれません
しれません
03:40
Now, if we fade out the supernovae,
86
208415
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
211542
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
214771
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
see streaming across the sky
89
217110
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
220280
2658
太陽の周りを回る小惑星で
03:54
and it's these changes and the motion
91
222938
1972
変化や動きが見られます
03:56
and it's the dynamics of the system
92
224910
2324
系の動力学により
03:59
that allow us to build our models for our universe,
93
227234
2373
宇宙のモデルを作り
04:01
to predict its future and to explain its past.
94
229607
4073
未来を予測したり
過去を説明することができます
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
233680
3094
私たちが過去10年間
使っていた望遠鏡は
使っていた望遠鏡は
04:08
are not designed to capture the data at this scale.
96
236774
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
設計されていません
04:12
The Hubble Space Telescope:
97
240789
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
242409
2261
過去25年間に
04:16
some of the most detailed views
99
244670
1961
宇宙遠方の
最も詳細な画像の多くを
最も詳細な画像の多くを
04:18
of our distant universe,
100
246631
1991
記録してきました
04:20
but if you tried to use the Hubble to create an image
101
248622
2070
でも もし空全体の画像を
ただ一度作成するのに
ただ一度作成するのに
04:22
of the sky, it would take 13 million individual images,
102
250692
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
255270
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
258982
2261
そのことが 我々が
新しい技術や新しい望遠鏡を
新しい技術や新しい望遠鏡を
04:33
and new telescopes,
105
261243
1847
開発する動機となりました
04:35
telescopes that can go faint
106
263090
1742
信号が弱くなる
04:36
to look at the distant universe
107
264832
1553
遠方の宇宙を捉える望遠鏡
04:38
but also telescopes that can go wide
108
266385
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
269066
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
271885
3561
大型シノプティック・サーベイ望遠鏡
04:47
or the LSST,
111
275446
1879
LSSTともいいますが―
04:49
possibly the most boring name ever
112
277325
2340
天文学史上
04:51
for one of the most fascinating experiments
113
279665
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
281644
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
283636
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
a scientist or an engineer
116
285850
2668
我が子の名前であれ 何であれ
05:00
to name anything, not even your children.
(Laughter)
(Laughter)
117
288518
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)
証明なのです (笑)
05:06
We're building the LSST.
118
294349
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.
by the end of this decade.
119
295814
3381
10年以内にデータの取得を
開始する予定です
開始する予定です
05:11
I'm going to show you how we think
120
299195
1699
我々の考えを紹介します
05:12
it's going to transform
our views of the universe,
our views of the universe,
121
300894
3577
宇宙に対する考えは
変わっていくでしょう
変わっていくでしょう
05:16
because one image from the LSST
122
304471
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
306845
2385
ハッブル宇宙望遠鏡の
05:21
from the Hubble Space Telescope,
124
309230
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
311356
3138
3.5度分の空の画像で
05:26
seven times the width of the full moon.
126
314494
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
317270
2309
この規模の画像は
どのように見るのでしょう?
どのように見るのでしょう?
05:31
Well, you build the largest digital camera in history,
128
319579
4151
携帯のカメラや
表通りで買ったデジカメのものと
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
in the cameras in your cell phone
129
323730
3161
同じ技術を使って
05:38
or in the digital cameras you
can buy in the High Street,
can buy in the High Street,
130
326891
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
330682
3120
直径約1.7m
05:45
about the size of a Volkswagen Beetle,
132
333802
2408
フォルクスワーゲン・ビートル
くらいのサイズで
くらいのサイズで
05:48
where one image is three billion pixels.
133
336210
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
339168
1338
1枚のLSST画像を
05:52
in its full resolution, just a single LSST image,
135
340506
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.
high-definition TV screens.
136
343735
4725
1,500台もの高解像度TVスクリーンが
必要です
必要です
06:00
And this camera will image the sky,
137
348460
2778
しかもこのカメラは
06:03
taking a new picture every 20 seconds,
138
351238
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
空をたえず走査していき
06:06
constantly scanning the sky
139
354276
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
356464
2825
3晩ごとにチリ上空の
真新しい景色が
真新しい景色が
06:11
of the skies above Chile.
141
359289
2383
見られます
06:13
Over the mission lifetime of this telescope,
142
361672
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
364507
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
367859
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
369359
2775
宇宙に存在する天体が
06:24
than people on the Earth.
146
372134
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
374823
1215
このことを テラバイト
06:28
in terms of terabytes and petabytes
148
376038
2362
ペタバイト 数十億個の物体という
06:30
and billions of objects,
149
378400
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
379919
1748
このカメラから送られてくる
06:33
that will come off this camera
151
381667
1899
データ量を感覚的に
ご理解いただくには
ご理解いただくには
06:35
is that it's like playing every TED Talk ever recorded
152
383566
4731
録画されたTEDTalksを
06:40
simultaneously, 24 hours a day,
153
388297
3073
全て同時に
毎日24時間 週7日間
毎日24時間 週7日間
06:43
seven days a week, for 10 years.
154
391370
2858
10年間再生し続けるようなものと
お考えください
お考えください
06:46
And to process this data means
155
394228
2261
そして このデータ処理量は
06:48
searching through all of those talks
156
396489
1924
すべてのTEDTalksの
06:50
for every new idea and every new concept,
157
398413
2249
ビデオの各パートを見て
06:52
looking at each part of the video
158
400662
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
402518
2025
全ての「新しいアイデア」や
「新しい概念」を
「新しい概念」を
06:56
from the next.
160
404543
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
406388
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
408739
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
410994
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
413250
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
415118
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.
cameras that we've built.
166
418324
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
生命線になっているのです
07:14
Now, thousands of discoveries
167
422351
2587
さて このプロジェクトで
07:16
will come from this project,
168
424938
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
426873
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
428324
2363
変革が起こるかもしれない
07:22
that may be transformed by our access
171
430687
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
432940
2561
お話ししたいと思います
07:27
In the last five years, NASA has discovered
173
435501
2385
過去5年間 NASAは
1,000個を超える
1,000個を超える
07:29
over 1,000 planetary systems
174
437886
2261
恒星の周囲を回る
07:32
around nearby stars,
175
440147
2093
惑星系を発見してきましたが
07:34
but the systems we're finding
176
442240
1930
私たちが見つけた系は
07:36
aren't much like our own solar system,
177
444170
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
446660
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
448235
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
450553
1766
特異なものではないか?
07:44
about how our solar system formed?
181
452319
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
454737
2262
その疑問に答るのなら
07:48
we have to know and understand
183
456999
1439
太陽系の歴史を
07:50
the history of our solar system in detail,
184
458438
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
461274
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
463411
3666
空を見上げると
07:59
at our asteroids that were streaming across the sky,
187
467077
3551
空を横切る小惑星があり
08:02
these asteroids are like the
debris of our solar system.
debris of our solar system.
188
470628
4222
まるで太陽系の破片のようです
08:06
The positions of the asteroids
189
474850
2008
小惑星の位置は
08:08
are like a fingerprint of an earlier time
190
476858
2137
海王星や天王星の軌道が
08:10
when the orbits of Neptune and Jupiter
191
478995
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
480975
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,
through our solar system,
193
482870
3453
このような大型惑星が太陽系を
移動する時
移動する時
08:18
they were scattering the asteroids in their wake.
194
486323
3330
その軌跡にあった小惑星を
まき散らしたのでした
まき散らしたのでした
08:21
So studying the asteroids
195
489653
1306
小惑星の研究は
08:22
is like performing forensics,
196
490959
2121
あたかも科学捜査を-
08:25
performing forensics on our solar system,
197
493080
2558
太陽系の科学捜査を
行っているかのようです
行っているかのようです
08:27
but to do this, we need distance,
198
495638
2702
しかしこれを行うためには
距離を知らねばならず
距離を知らねばならず
08:30
and we get the distance from the motion,
199
498340
2079
距離を知るには
動きを測る必要がありますが
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
500419
4547
動きは時間を利用することによって
得られます
得られます
08:36
So what does this tell us?
201
504966
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
506668
2227
画面を動き回る
08:40
flitting across the screen,
203
508895
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
511168
2430
私たちに 地球に最も接近しているので
最も速く動いているように見えます
08:45
because they're closest to us, closest to Earth.
205
513598
3341
いつの日か宇宙船を小惑星に送り
08:48
These are the asteroids we may one day
206
516939
1507
08:50
send spacecraft to, to mine them for minerals,
207
518446
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
521844
2002
しかし 6,000万年前に
08:55
impact the Earth,
209
523846
1665
恐竜が絶滅したように
あるいは
あるいは
08:57
like happened 60 million years ago
210
525511
1291
前世紀初頭には
08:58
with the extinction of the dinosaurs,
211
526802
2635
小惑星が1,000平方メートルの
シベリアの森林を
シベリアの森林を
09:01
or just at the beginning of the last century,
212
529437
1822
消滅させたように
あるいは
あるいは
09:03
when an asteroid wiped out
213
531259
1332
去年 ロシア上空で
09:04
almost 1,000 square miles of Siberian forest,
214
532591
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
536180
3088
いつの日にか また小惑星が
09:11
releasing the energy of a small nuclear bomb.
216
539268
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
542880
3622
つまり 太陽系の科学捜査という
研究によって
研究によって
09:18
doesn't just tell us about the past,
218
546502
2058
過去だけではなく
09:20
it can also predict the future,
including our future.
including our future.
219
548560
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
554771
1968
さて 遠く離れてみると
09:28
we get to see the asteroids
in their natural habitat,
in their natural habitat,
221
556739
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
560328
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
561650
2907
このように視覚化された
すべての点が
すべての点が
09:36
is a real asteroid.
224
564557
2763
本物の小惑星なのです
09:39
Its orbit has been calculated
from its motion across the sky.
from its motion across the sky.
225
567320
4010
軌道は空を横切る動きから
計算されました
計算されました
09:43
The colors reflect the composition of these asteroids,
226
571330
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
574671
2137
中央部のものは水分を含まず
かつ石質ですが
かつ石質ですが
09:48
water-rich and primitive towards the edge,
228
576808
2587
縁辺部にあるものは
水分を多く含み原始的です
水分を多く含み原始的です
09:51
water-rich asteroids which may have seeded
229
579395
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
581679
3451
水を豊富に含む小惑星が
地球の海の形成に
地球の海の形成に
09:57
when they bombarded the
Earth at an earlier time.
Earth at an earlier time.
231
585130
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
590127
2832
LSSTは広い範囲を撮れるだけでなく
10:04
and not just wide,
233
592959
1698
弱い信号も検知できるので
10:06
we will be able to see these asteroids
234
594657
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
596465
3187
遥か離れたところにある-
10:11
to asteroids beyond the
orbits of Neptune and Mars,
orbits of Neptune and Mars,
236
599652
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
603465
2261
太陽から約1光年離れている
彗星や小惑星を
彗星や小惑星を
10:17
almost a light year from our sun.
238
605726
3230
見ることができるのです
10:20
And as we increase the detail of this picture,
239
608956
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
611565
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
614692
2430
次のような疑問に答えることが
できるでしょう
できるでしょう
10:29
is there evidence for planets
outside the orbit of Neptune,
outside the orbit of Neptune,
242
617122
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
外側にある惑星が存在する証拠や
10:32
to find Earth-impacting asteroids
243
620711
2507
地球の衝突し得る小惑星を
10:35
long before they're a danger,
244
623218
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
625753
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
627510
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
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
630690
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
633772
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
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.
solar systems like ours seem to be so rare.
249
637214
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
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
642974
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
647536
3859
(地球からの)距離は
宇宙の時間と同等であり
宇宙の時間と同等であり
11:03
as well as changes on the sky.
252
651395
2059
宇宙の変化でもあります
11:05
Every foot of distance you look away,
253
653454
2790
1フィートずつ離れて見るごとに
または
または
11:08
or every foot of distance an object is away,
254
656244
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,
billionth of a second in time,
255
658729
3589
10億分の1秒ほどの
過去の宇宙の姿が見られます
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
662318
2613
この過去を見るという
発想や概念は
発想や概念は
11:16
has revolutionized our ideas about the universe,
257
664931
2631
宇宙についての考え方に
1度ならずも
1度ならずも
11:19
not once but multiple times.
258
667562
2280
革命をもたらしました
11:21
The first time was in 1929,
259
669842
2812
最初は1929年で
11:24
when an astronomer called Edwin Hubble
260
672654
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
674746
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
676995
2713
ビックバン理論へと発展しました
11:31
And the observations were simple:
263
679708
2582
観測結果は
11:34
just 24 galaxies
264
682290
2154
24個の銀河系と
11:36
and a hand-drawn picture.
265
684444
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
689124
4660
しかし 銀河系が遠ければ遠いほど
11:45
the faster it was receding,
267
693784
2070
より速いスピードで遠ざかる
という考え方は
という考え方は
11:47
was enough to give rise to modern cosmology.
268
695854
3419
それだけで
現代宇宙論を生みだすのに十分でした
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
699273
2425
その70年後に
2回目の革命がありました
2回目の革命がありました
11:53
when two groups of astronomers showed
270
701698
2072
天文学者の2つのグループが
11:55
that the universe wasn't just expanding,
271
703770
2433
宇宙は単に膨張しているのではなく
膨張速度が―
膨張速度が―
11:58
it was accelerating,
272
706203
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
707528
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
710871
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
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
713683
1778
そんな驚きでした
12:07
And they showed this
276
715461
1509
超新星の明るさと
12:08
by measuring the brightness of supernovae,
277
716970
2405
超新星の明るさが
遠くなるにつれ
遠くなるにつれ
12:11
and how the brightness of the supernovae
278
719375
1834
どの程度弱くなるのかを
測定することで
測定することで
12:13
got fainter with distance.
279
721209
2171
このことを証明したのでした
12:15
And these observations were more complex.
280
723380
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
725833
3014
超新星は
12:20
because the supernovae were in galaxies
282
728847
4050
ハッブルが観察した銀河より
12:24
that were 2,000 times more distant
283
732897
1958
2,000倍以上も
遠い銀河系にあるので
遠い銀河系にあるので
12:26
than the ones used by Hubble.
284
734855
2688
新技術や新しい望遠鏡が
必要となるのです
必要となるのです
12:29
And it took three years to find just 42 supernovae,
285
737543
5311
超新星の爆発は 1つの銀河系で
12:34
because a supernova only explodes
286
742854
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
744608
3082
3年間かけても 42個の超新星しか
発見していません
発見していません
12:39
Three years to find 42 supernovae
288
747690
2284
数万個の銀河系を探して
12:41
by searching through tens of thousands of galaxies.
289
749974
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
753993
1851
データを収集し
12:47
this is what they found.
291
755844
3748
発見したものがこの図面です
12:51
Now, this may not look impressive,
292
759592
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
762303
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
766418
2430
明るさを予測した線があって
13:00
11 billion light years away,
295
768848
2046
その線上に当て嵌まらない
一握りの点が
一握りの点が
13:02
and a handful of points that don't quite fit that line.
296
770894
3796
物理学における革命なのです
13:06
Small changes give rise to big consequences.
297
774690
4113
小さな変化が大きな結果を
もたらします
もたらします
13:10
Small changes allow us to make discoveries,
298
778803
2948
小さな変化は
ハーシェルが惑星を見つけたように
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
781751
2823
発見の機会を与えてくれます
13:16
Small changes turn our understanding
300
784574
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
786846
2401
覆します
13:21
So 42 supernovae, slightly too faint,
302
789247
3464
42個の超新星において光が
僅かながらも弱いなら
僅かながらも弱いなら
13:24
meaning slightly further away,
303
792711
2009
僅かながら距離が遠く
13:26
requiring that a universe must not just be expanding,
304
794720
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
797880
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
801210
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
803156
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
805642
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
808151
3027
68%を占めており
13:43
of our universe today.
310
811178
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
814751
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
818575
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?
なぜ存在するのでしょう?
13:53
Each of these lines shows a different model
313
821294
2328
これらの個々の線は それぞれ
13:55
for what dark energy might be,
314
823622
2843
ダークエネルギーに関する
異なるモデルを示し
異なるモデルを示し
13:58
showing the properties of dark energy.
315
826465
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
828946
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
832569
2227
しかし これらの線の背後にある
14:06
are dramatically different.
318
834796
2103
考え方が抜本的に違うのです
14:08
Some people think about a dark energy
319
836899
2543
ダークエネルギーは
時間と共に変化すると
時間と共に変化すると
14:11
that changes with time,
320
839442
1458
考える人たちもいれば
14:12
or whether the properties of the dark energy
321
840900
2288
暗黒エネルギーの特性は
どこで空を見るかで
どこで空を見るかで
14:15
are different depending on where you look on the sky.
322
843188
2756
異なると考える人たちもいます
14:17
Others make differences and changes
323
845944
1823
亜原子レベルで 物理学に
14:19
to the physics at the sub-atomic level.
324
847767
3048
変化や違いをもたらすと
考える人たちもいます
考える人たちもいます
14:22
Or, they look at large scales
325
850815
2790
あるいは 大きな規模で
14:25
and change how gravity and general relativity work,
326
853605
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
857170
2791
私たちの宇宙が数ある宇宙の一つ
つまり
つまり
14:31
part of this mysterious multiverse,
328
859961
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
と言う人たちもいます
14:34
but all of these ideas, all of these theories,
329
862559
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
865720
3499
素晴らしく
―幾分クレージーなものもありますが―
―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
869219
4027
いずれも42個の点と
整合しています
整合しています
14:45
So how can we hope to make sense of this
332
873246
2182
次の10年でこのことを
理解するために
理解するために
14:47
over the next decade?
333
875428
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
877700
3230
私があなたに2つのサイコロ
をあげたとします
をあげたとします
14:52
and I said you wanted to see whether those dice
335
880930
1999
あなたはそのサイコロに
細工がしてあるのか
細工がしてあるのか
14:54
were loaded or fair.
336
882929
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
884796
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
ほとんど分かりませんが
14:59
but the more times you rolled them,
338
887730
1992
何度もサイコロを振ると
15:01
the more data you collected,
339
889722
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
891644
2172
あなたはより確信をもって
15:05
not just whether they're loaded or fair,
341
893816
2603
サイコロに細工がしてあるか
どうかだけでなく
どうかだけでなく
15:08
but by how much, and in what way.
342
896419
3898
細工の程度や
どういう細工なのかも分かるのです
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
900317
3802
3年間で42個の超新星しか
見つけられなかったのは
見つけられなかったのは
15:16
because the telescopes that we built
344
904119
3047
私たちが作った望遠鏡が
15:19
could only survey a small part of the sky.
345
907166
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
910859
2665
LSSTを使って3晩ごとに
15:25
of the skies above Chile every three nights.
347
913524
3622
チリ上空の真新しい姿を
撮影します
撮影します
15:29
In its first night of operation,
348
917146
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
919609
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
922759
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
925900
1809
最初の4か月で
15:39
within the first four months:
352
927709
2493
1,000個に増え
15:42
1.5 million supernovae by the end of its survey,
353
930202
4784
調査の終わる頃には
150万個の超新星になります
150万個の超新星になります
15:46
each supernova a roll of the dice,
354
934986
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
938171
3442
各超新星は
どのダークエネルギーの理論と整合し
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
941613
4128
どの理論と合わないかという
検証に使われます
検証に使われます
15:57
And so, by combining these supernova data
357
945741
3803
それ故 これらの超新星のデータを
16:01
with other measures of cosmology,
358
949544
2276
宇宙論の別の測定と
組み合わせることによって
組み合わせることによって
16:03
we'll progressively rule out the different ideas
359
951820
2890
願わくばこの調査の終わる
2030年頃までには
2030年頃までには
16:06
and theories of dark energy
360
954710
1976
ダークエネルギーの
16:08
until hopefully at the end of this survey around 2030,
361
956686
7142
さまざま考え方や理論から
徐々に絞り込んで
徐々に絞り込んで
16:15
we would expect to hopefully see
362
963828
2614
願わくば 宇宙理論-
16:18
a theory for our universe,
363
966442
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
968584
2539
徐々に解明されることを
16:23
to gradually emerge.
365
971123
2757
期待しています
16:26
Now, in many ways, the questions that I posed
366
974950
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
977342
4361
実は最も単純なものなのです
16:33
We may not know the answers,
368
981703
1754
答えは分からないかも
しれませんが
しれませんが
16:35
but we at least know how to ask the questions.
369
983457
3852
少なくとも質問の仕方を
知っているのです
知っているのです
16:39
But if looking through tens of thousands of galaxies
370
987309
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
990427
2938
発見した42個の超新星が
16:45
our understanding of the universe on its head,
372
993365
3479
我々の頭上にある宇宙の理解を
覆したのならば
覆したのならば
16:48
when we're working with billions of galaxies,
373
996844
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
999758
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
1001535
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
見出すことになるのでしょうか
16:59
Like the planet found by Herschel
376
1007183
2757
ハーシェルが発見した惑星や
17:01
or dark energy
377
1009940
2417
ダークエネルギーや
17:04
or quantum mechanics or general relativity,
378
1012357
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
1016200
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
1018544
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
1021999
3261
今後10年で得られる
17:17
in astronomy is,
382
1025260
1670
天文学のデータによって
17:18
we don't even know how many answers
383
1026930
2211
我が宇宙の起源や進化といった
17:21
are out there waiting,
384
1029141
1800
疑問に対する答えが
17:22
answers about our origins and our evolution.
385
1030941
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
ワクワクします
質問することすら
17:26
How many answers are out there
386
1034822
1095
思い浮かばないことに対する答えが
17:27
that we don't even know the questions
387
1035917
3294
17:31
that we want to ask?
388
1039211
2011
そこに いくつあるのでしょうか?
17:33
Thank you.
389
1041222
1947
ありがとうございました
17:35
(Applause)
390
1043169
3702
(拍手)
ABOUT THE SPEAKER
Andrew Connolly - AstronomerAndrew Connolly is helping to build the Large Synoptic Survey Telescope -- as well as tools to handle the massive datasets it will send our way.
Why you should listen
Andrew Connolly's research focuses on understanding the evolution of our universe, by studying how structure forms and evolves on small and large scales -- from the search for asteroids to the clustering of distant galaxies. He's a ten-year veteran of the Large Synoptic Sky Survey, and is now prepping for the unprecedented data streams we could expect from the under-construction Large Synoptic Survey Telescope.
Set on an 8,800-foot peak in northern Chile, the LSST will have an 8.4-meter primary mirror, a 10-square-degree field of view and a 3.2 gigapixel camera. It will survey half the sky every three nights, creating about 100 terabytes of data every week. Astronomers, Connolly suggests, will need wholly new tools to wrangle this amount of data -- so he has been helping bring together computer scientists, statisticians and astronomers to develop scalable algorithms for processing massive data streams.
On sabbatical from the University of Washington, Connolly led the development of Google Sky, and he's now working with Microsoft to develop affordable digital planetariums.
More profile about the speakerSet on an 8,800-foot peak in northern Chile, the LSST will have an 8.4-meter primary mirror, a 10-square-degree field of view and a 3.2 gigapixel camera. It will survey half the sky every three nights, creating about 100 terabytes of data every week. Astronomers, Connolly suggests, will need wholly new tools to wrangle this amount of data -- so he has been helping bring together computer scientists, statisticians and astronomers to develop scalable algorithms for processing massive data streams.
On sabbatical from the University of Washington, Connolly led the development of Google Sky, and he's now working with Microsoft to develop affordable digital planetariums.
Andrew Connolly | Speaker | TED.com