TED2008
Brian Cox: CERN's supercollider
ブライアン・コックス: CERN の大型加速器
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ロックスターで物理学者のブライアン・コックスがCERNの巨大ハドロン衝突型加速器について語ります。大規模科学の中でも最大の実験を紹介しながら、魅力的で親しみやすい語り口で、私たちを巨大プロジェクトの世界へいざないます。
Brian Cox - Physicist
Physicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester. Full bio
Physicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester. Full bio
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00:19
This is the Large Hadron Collider.
0
1000
3000
これがラージ ハドロン コライダです
00:22
It's 27 kilometers in circumference.
1
4000
2000
外周が27キロメートルあります
00:24
It's the biggest scientific experiment ever attempted.
2
6000
3000
史上最大の科学実験です
00:27
Over 10,000 physicists and engineers
3
9000
3000
世界中の85ヵ国から
00:30
from 85 countries around the world
4
12000
2000
1万人以上の物理学者と技術者が集まり
00:32
have come together over several decades
5
14000
2000
数十年かけて
00:34
to build this machine.
6
16000
2000
この装置を建設しました
00:36
What we do is we accelerate protons --
7
18000
2000
この装置では陽子を加速します
00:38
so, hydrogen nuclei --
8
20000
2000
つまり水素の原子核を
00:40
around 99.999999
9
22000
4000
光速の99.999999%まで
00:44
percent the speed of light.
10
26000
2000
加速します
00:46
Right? At that speed, they go around
11
28000
2000
このスピードでは27キロのループを
00:48
that 27 kilometers 11,000 times a second.
12
30000
4000
毎秒1万1千回周ります
00:52
And we collide them with another beam of protons
13
34000
2000
陽子を 逆向きに周回している
00:54
going in the opposite direction.
14
36000
3000
別の陽子ビームと衝突させます
00:57
We collide them inside giant detectors.
15
39000
2000
巨大な検出器の中でぶつけるのです
00:59
They're essentially digital cameras.
16
41000
2000
検出器は要するにデジタルカメラです
01:01
And this is the one that I work on, ATLAS.
17
43000
2000
このアトラス検出器のところで私は働いています
01:03
You get some sense of the size --
18
45000
2000
下のところに EU標準サイズの人間が
01:05
you can just see these EU standard-size
19
47000
2000
描いてあるので
01:07
people underneath.
20
49000
2000
どんなサイズかおわかりいただけますね
01:09
(Laughter)
21
51000
2000
(笑)
01:11
You get some sense of the size: 44 meters wide,
22
53000
3000
どんなサイズか 幅が44メートル
01:14
22 meters in diameter, 7,000 tons.
23
56000
3000
直径が22メートルで 7000トンの重さ
01:17
And we re-create the conditions that were present
24
59000
3000
ここで再現される条件は
01:20
less than a billionth of a second after the universe began
25
62000
3000
宇宙が誕生してから10億分の1秒以内に存在していたもの
01:23
up to 600 million times a second
26
65000
2000
これを毎秒6億回
01:25
inside that detector -- immense numbers.
27
67000
3000
検出器の中で作り出します 非常に多数です
01:29
And if you see those metal bits there --
28
71000
2000
この金属の塊が見えますが
01:31
those are huge magnets that bend
29
73000
2000
この巨大な磁石が
01:33
electrically charged particles,
30
75000
2000
電荷を帯びた粒子を曲げて
01:35
so it can measure how fast they're traveling.
31
77000
2000
粒子の速度を測定するものです
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This is a picture about a year ago.
32
79000
2000
この写真は1年前に撮った物で
01:39
Those magnets are in there.
33
81000
2000
磁石がそこに入っています
01:41
And, again, a EU standard-size, real person,
34
83000
2000
EU標準サイズの本当の人間がいますね
01:43
so you get some sense of the scale.
35
85000
3000
大きさがわかることでしょう
01:46
And it's in there that those mini-Big Bangs will be created,
36
88000
2000
今年の夏には この部分で
01:48
sometime in the summer this year.
37
90000
2000
ミニチュアのビッグ=バンが作られます
01:50
And actually, this morning, I got an email
38
92000
2000
実は 今朝メールをもらいました
01:52
saying that we've just finished, today,
39
94000
2000
今日アトラスの最後の部品の組みつけが
01:54
building the last piece of ATLAS.
40
96000
2000
完了したと書いてありました
01:56
So as of today, it's finished. I'd like to say
41
98000
2000
つまり今日をもって完成をご報告します
01:58
that I planned that for TED,
42
100000
2000
TEDにあわせて
02:00
but I didn't. So it's been completed as of today.
43
102000
3000
というわけではないですが 今日 完成しました
02:03
(Applause)
44
105000
4000
(拍手)
02:07
Yeah, it's a wonderful achievement.
45
109000
2000
本当に すばらしいことです
02:09
So, you might be asking, "Why?
46
111000
2000
さて 「なんのために？」と思われるかもしれません
02:11
Why create the conditions that were present
47
113000
2000
なぜ 宇宙が誕生してから
02:13
less than a billionth of a second after the universe began?"
48
115000
3000
10億分の1秒後の条件を作り出したいのか
02:16
Well, particle physicists are nothing if not ambitious.
49
118000
3000
素粒子物理学者には野望があります
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And the aim of particle physics is to understand
50
121000
3000
素粒子物理の目的は全てのものが何からできていて
02:22
what everything's made of, and how everything sticks together.
51
124000
3000
どうしてバラバラにならないのかを理解することです
02:25
And by everything I mean, of course,
52
127000
2000
「全てのもの」とは
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me and you, the Earth, the Sun,
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129000
3000
私とあなた、地球と太陽
02:30
the 100 billion suns in our galaxy
54
132000
3000
銀河系にある一千億もの恒星や
02:33
and the 100 billion galaxies
55
135000
2000
観測可能な宇宙の中にある
02:35
in the observable universe.
56
137000
2000
何千億もの銀河までです
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Absolutely everything.
57
139000
2000
完全無欠に全てのものです
02:39
Now you might say, "Well, OK, but why not just look at it?
58
141000
2000
すると 「自分が何で出来ているかを知るのに
02:41
You know? If you want to know what I'm made of, let's look at me."
59
143000
3000
自分をよく見るだけじゃだめなの」と言われるかも知れません
02:44
Well, we found that as you look back in time,
60
146000
3000
実は 時間を遡っていくと
02:47
the universe gets hotter and hotter,
61
149000
3000
宇宙がどんどん熱くなって 密度がどんどん上昇します
02:50
denser and denser, and simpler and simpler.
62
152000
3000
そしてどんどん単純になるということがわかっています
02:53
Now, there's no real reason I'm aware of for that,
63
155000
2000
なぜそうなるのかという理由は明らかではありませんが
02:55
but that seems to be the case.
64
157000
3000
ともかくそうなっているのです
02:58
So, way back in the early times of the universe,
65
160000
2000
そこで宇宙の初期まで遡っていくと
03:00
we believe it was very simple and understandable.
66
162000
3000
宇宙は単純で理解しやすくなると考えています
03:03
All this complexity, all the way to these wonderful things --
67
165000
3000
今の複雑で 素敵な物の全ては
03:06
human brains -- are a property of an old
68
168000
2000
-- 人の頭脳などもそうです -- 時間がたって冷たくなって
03:08
and cold and complicated universe.
69
170000
3000
複雑になった宇宙の特性です
03:11
Back at the start, in the first billionth of a second,
70
173000
3000
10億分の1秒の初期まで戻れば
03:14
we believe, or we've observed, it was very simple.
71
176000
2000
とても単純になると考えていますし それは観測されていることでもあります
03:16
It's almost like ...
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178000
2000
たとえ話をします
03:18
imagine a snowflake in your hand,
73
180000
2000
手のひらにのった一片の雪があります
03:20
and you look at it, and it's an incredibly complicated,
74
182000
3000
それを観察すると驚くほど複雑で
03:23
beautiful object. But as you heat it up,
75
185000
3000
美しい物です それを暖めてやると
03:26
it'll melt into a pool of water,
76
188000
3000
とけて水滴になります
03:29
and you would be able to see that, actually, it was just made
77
191000
2000
そうすると これがH20すなわち水でできていた
03:31
of H20, water.
78
193000
3000
ことがわかります
03:34
So it's in that same sense that we look back in time
79
196000
2000
同じ意味で宇宙が何からできているかを理解するために
03:36
to understand what the universe is made of.
80
198000
3000
時間を遡っていくわけです
03:39
And, as of today, it's made of these things.
81
201000
3000
今日わかっているところでは 宇宙はこういうものでできています
03:42
Just 12 particles of matter,
82
204000
2000
12種類の物質粒子が
03:44
stuck together by four forces of nature.
83
206000
3000
4種類の力で結合しています
03:48
The quarks, these pink things, are the things that make up protons and neutrons
84
210000
3000
このピンクのものがクォークで 陽子と中性子を作っていて
03:51
that make up the atomic nuclei in your body.
85
213000
3000
それが体の中の原子核になります
03:54
The electron -- the thing that goes around
86
216000
2000
電子は 原子核の周りを
03:56
the atomic nucleus --
87
218000
2000
回っている物ですが
03:58
held around in orbit, by the way, by the electromagnetic force
88
220000
3000
電磁力によって定められた軌道に従って動いています
04:01
that's carried by this thing, the photon.
89
223000
2000
その電磁力を伝えるのが これ 光子です
04:03
The quarks are stuck together by other things called gluons.
90
225000
3000
クォーク同士をくっつけているのは グルーオンというほかのものです
04:06
And these guys, here, they're the weak nuclear force,
91
228000
2000
そしてここにあるのが 弱い核力です
04:08
probably the least familiar.
92
230000
2000
いちばん馴染みがないことでしょう
04:10
But, without it, the sun wouldn't shine.
93
232000
2000
しかしこの力がなくては太陽は輝きません
04:12
And when the sun shines, you get copious quantities
94
234000
2000
太陽が輝くときには ニュートリノと呼ばれる粒子が
04:14
of these things, called neutrinos, pouring out.
95
236000
3000
非常に大量に噴き出してきます
04:17
Actually, if you just look at your thumbnail --
96
239000
3000
親指の爪を見ると
04:20
about a square centimeter --
97
242000
3000
-- およそ1平方センチですが
04:23
there are something like 60 billion neutrinos per second
98
245000
3000
そこには毎秒600億個ほどのニュートリノが
04:26
from the sun, passing
99
248000
2000
太陽から来て通り抜けていきます
04:28
through every square centimeter of your body.
100
250000
2000
これが体のどこでも通り抜けます
04:30
But you don't feel them, because the weak force
101
252000
2000
それに気付くことがないのは弱い力が
04:32
is correctly named --
102
254000
2000
まさに正しい名前だからです
04:34
very short range and very weak,
103
256000
2000
とても短距離の力でとても弱い
04:36
so they just fly through you.
104
258000
2000
だからあなたの体を通り抜けていく
04:38
And these particles have been discovered
105
260000
2000
これらの粒子のほとんどは
04:40
over the last century, pretty much.
106
262000
2000
前の世紀に発見されました
04:42
The first one, the electron, was discovered in 1897,
107
264000
2000
最初の粒子 電子は 1897年に発見されました
04:44
and the last one, this thing called the tau neutrino,
108
266000
3000
そして最後の粒子 これはタウニュートリノと呼ばれますが
04:47
in the year 2000. Actually just --
109
269000
2000
2000 年に発見されました
04:49
I was going to say, just up the road in Chicago. I know it's a big country,
110
271000
3000
シカゴの外れで発見されたと言おうと思っていたんです
04:52
America, isn't it?
111
274000
2000
アメリカは大きい国ですからね
04:55
Just up the road.
112
277000
2000
目と鼻の先で
04:58
Relative to the universe, it's just up the road.
113
280000
3000
宇宙全体に比べればほんの目と鼻の先のところで
05:01
(Laughter)
114
283000
2000
(笑)
05:03
So, this thing was discovered in the year 2000,
115
285000
2000
この粒子が見つかったのが 2000 年
05:05
so it's a relatively recent picture.
116
287000
3000
ですからこういう風にわかってきたのは最近のことです
05:08
One of the wonderful things, actually, I find,
117
290000
2000
私が素晴らしいと思っていることは
05:10
is that we've discovered any of them, when you realize how tiny they are.
118
292000
3000
我々は どんなに小さい粒子も 全て発見してきたことです
05:13
You know, they're a step in size
119
295000
2000
観測可能な宇宙から始まって
05:15
from the entire observable universe.
120
297000
2000
サイズには段階があります
05:17
So, 100 billion galaxies,
121
299000
2000
1000億個の銀河から
05:19
13.7 billion light years away --
122
301000
3000
137億光年の彼方から
05:22
a step in size from that to Monterey, actually,
123
304000
3000
このモントレーまでのサイズの割合は
05:25
is about the same as from Monterey to these things.
124
307000
3000
このモントレーとこれらの粒子とのサイズの割合と同程度です。
05:28
Absolutely, exquisitely minute,
125
310000
3000
実に驚くほど小さいのです
05:31
and yet we've discovered pretty much the full set.
126
313000
3000
そんな粒子たちをフルセットで発見できているのです
05:35
So, one of my most illustrious forebears
127
317000
3000
私のマンチェスター大学の先輩たちの中でももっとも著名である
05:38
at Manchester University, Ernest Rutherford,
128
320000
2000
アーネスト=ラザフォードは
05:40
discoverer of the atomic nucleus,
129
322000
2000
原子核を発見して語っています
05:42
once said, "All science is either physics
130
324000
2000
「全ての科学は物理学か
05:44
or stamp collecting."
131
326000
2000
切手集めのいずれかである」
05:46
Now, I don't think he meant to insult
132
328000
3000
彼が物理学以外を侮辱するつもりだったとは
05:49
the rest of science,
133
331000
2000
思いませんが
05:51
although he was from New Zealand, so it's possible.
134
333000
3000
何しろ彼はニュージーランド出身なので それもありえます
05:54
(Laughter)
135
336000
2000
(笑)
05:56
But what he meant was that what we've done, really,
136
338000
2000
彼が言っていることは 我々の成果そのものにあてはまります
05:58
is stamp collect there.
137
340000
2000
まさに切手収集といえるのです
06:00
OK, we've discovered the particles,
138
342000
2000
オーケイ 粒子を集めました
06:02
but unless you understand the underlying
139
344000
2000
そのパターンの背後にある理由を理解しなければ
06:04
reason for that pattern -- you know, why it's built the way it is --
140
346000
3000
どうしてそういう仕組みになっているのかわからなければ
06:07
really you've done stamp collecting. You haven't done science.
141
349000
3000
本当に切手集めになってしまいます 科学をしたことになりません
06:10
Fortunately, we have
142
352000
2000
幸いなことに
06:12
probably one of the greatest scientific achievements of the twentieth century
143
354000
3000
20世紀の最大の科学的な成果の中に
06:15
that underpins that pattern.
144
357000
2000
その背後を理解する鍵になるものがあります
06:17
It's the Newton's laws, if you want,
145
359000
2000
いわば素粒子物理における
06:19
of particle physics.
146
361000
2000
ニュートンの法則です
06:21
It's called the standard model -- beautifully simple mathematical equation.
147
363000
3000
それは「標準モデル」と呼ばれる 美しくシンプルな数式です
06:24
You could stick it on the front of a T-shirt,
148
366000
2000
Tシャツの前にプリントすると
06:26
which is always the sign of elegance.
149
368000
3000
エレガンスの象徴になるでしょう
06:29
This is it.
150
371000
2000
これです
06:31
(Laughter)
151
373000
2000
(笑)
06:33
I've been a little disingenuous, because I've expanded it out
152
375000
2000
式を展開して衝撃映像をお見せしてしまったのは
06:35
in all its gory detail.
153
377000
2000
すこし意地悪でした
06:37
This equation, though, allows you to calculate everything --
154
379000
2000
しかし この式を使うと この宇宙でおこる
06:39
other than gravity -- that happens in the universe.
155
381000
3000
重力以外のすべてのことを計算できます
06:42
So, you want to know why the sky is blue, why atomic nuclei stick together --
156
384000
3000
なぜ空が青いのかということから なぜ原子核がばらばらにならないのかということ
06:45
in principle, you've got a big enough computer --
157
387000
2000
-- 原理的には 十分大きなコンピュータがあれば --
06:47
why DNA is the shape it is.
158
389000
2000
DNA の形がなぜそうなっているのかということまで
06:49
In principle, you should be able to calculate it from that equation.
159
391000
3000
原理的に 全てはあの方程式から計算できます
06:52
But there's a problem.
160
394000
2000
しかし問題があります
06:55
Can anyone see what it is?
161
397000
3000
問題点の分かる人はいますか？
06:59
A bottle of champagne for anyone that tells me.
162
401000
3000
正解者にはシャンパンを差し上げます
07:02
I'll make it easier, actually, by blowing one of the lines up.
163
404000
2000
もっと簡単にしましょう 中の一行を拡大してもっと簡単にしましょう
07:05
Basically, each of these terms
164
407000
2000
基本的に これらの項は
07:07
refers to some of the particles.
165
409000
2000
素粒子のいずれかを示しています
07:09
So those Ws there refer to the Ws, and how they stick together.
166
411000
3000
「W」は力「W」で結合の仕方を示します
07:12
These carriers of the weak force, the Zs, the same.
167
414000
3000
同様に これらは弱い核力を表す「Z」です
07:15
But there's an extra symbol in this equation: H.
168
417000
2000
でも この方程式には余分な記号の「H」があります
07:17
Right, H.
169
419000
2000
そう H です
07:19
H stands for Higgs particle.
170
421000
2000
H はヒッグス粒子の意味です
07:21
Higgs particles have not been discovered.
171
423000
3000
ヒッグス粒子はまだ見つかっていません
07:24
But they're necessary: they're necessary
172
426000
2000
しかし ないと困ります 数式が成り立つには
07:26
to make that mathematics work.
173
428000
2000
必要なのです
07:28
So all the exquisitely detailed calculations we can do
174
430000
2000
この優雅で 緻密な計算を成り立たせて
07:30
with that wonderful equation
175
432000
2000
素晴らしい方程式を使うには
07:32
wouldn't be possible without an extra bit.
176
434000
2000
この余分な項が必要です
07:34
So it's a prediction:
177
436000
2000
これはすなわち予言です
07:36
a prediction of a new particle.
178
438000
2000
新しい粒子を予言しています
07:38
What does it do?
179
440000
2000
この粒子は何をするのか
07:40
Well, we had a long time to come up with good analogies.
180
442000
2000
よい例えを考える時間はたっぷりとありました
07:42
And back in the 1980s, when we wanted the money
181
444000
3000
1980年代まで遡ります 我々は英国の政府に
07:45
for the LHC from the U.K. government,
182
447000
2000
LHCの資金を求めていました
07:47
Margaret Thatcher, at the time, said,
183
449000
2000
当時の マーガレット=サッチャーは言いました
07:49
"If you guys can explain, in language
184
451000
2000
「政治家にも分かる言葉で
07:51
a politician can understand,
185
453000
2000
あなた方がやろうとしていることを 説明してくれたら
07:53
what the hell it is that you're doing, you can have the money.
186
455000
3000
お金を出しましょう
07:56
I want to know what this Higgs particle does."
187
458000
2000
そのヒッグス粒子とやらが何をするのか知りたいものです」
07:58
And we came up with this analogy, and it seemed to work.
188
460000
2000
そこでこんなたとえ話をして 分かってもらえたようでした
08:00
Well, what the Higgs does is, it gives mass to the fundamental particles.
189
462000
3000
ヒッグス粒子は素粒子に質量を与えます
08:03
And the picture is that the whole universe --
190
465000
2000
全宇宙は
08:05
and that doesn't mean just space, it means me as well, and inside you --
191
467000
3000
-- 単に宇宙空間だけではなくて 私もあなたの中身も --
08:08
the whole universe is full of something called a Higgs field.
192
470000
3000
全宇宙はヒッグス場と呼ばれるもので満たされています
08:11
Higgs particles, if you will.
193
473000
2000
ヒッグス粒子とも呼ばれます
08:13
The analogy is that these people in a room
194
475000
2000
例えるなら 部屋にいる人々は
08:15
are the Higgs particles.
195
477000
2000
ヒッグス粒子です
08:17
Now when a particle moves through the universe,
196
479000
2000
粒子が宇宙を動くと
08:19
it can interact with these Higgs particles.
197
481000
3000
粒子はヒッグス粒子と相互作用をします
08:22
But imagine someone who's not very popular moves through the room.
198
484000
3000
あまり有名でない人が部屋の中で動いても
08:25
Then everyone ignores them. They can just pass through the room very quickly,
199
487000
3000
みんな気にも留めません 実質的に光のスピードで
08:28
essentially at the speed of light. They're massless.
200
490000
3000
すばやく部屋を通り抜けることができます これが質量を持たないということです
08:31
And imagine someone incredibly important
201
493000
2000
次に 誰かとても重要で
08:33
and popular and intelligent
202
495000
2000
人気があって頭の良い人が
08:35
walks into the room.
203
497000
3000
部屋に入ってきたとしましょう
08:38
They're surrounded by people, and their passage through the room is impeded.
204
500000
3000
みんなに取り囲まれてなかなか部屋を通り抜けることができません
08:41
It's almost like they get heavy. They get massive.
205
503000
3000
あたかも質量を獲得し 重くなったようなものです
08:44
And that's exactly the way the Higgs mechanism works.
206
506000
3000
ヒッグスのメカニズムはそんな風に働きます
08:47
The picture is that the electrons and the quarks
207
509000
2000
体の中や宇宙にある 電子とクォークは
08:49
in your body and in the universe that we see around us
208
511000
3000
身の回りにありふれていますが
08:52
are heavy, in a sense, and massive,
209
514000
2000
重くて 質量を持つ粒子で それは
08:54
because they're surrounded by Higgs particles.
210
516000
2000
ヒッグス粒子に囲まれているからと説明されます
08:56
They're interacting with the Higgs field.
211
518000
3000
ヒッグス場と相互作用しているわけです
08:59
If that picture's true,
212
521000
2000
この描像が正しければ
09:01
then we have to discover those Higgs particles at the LHC.
213
523000
3000
ヒッグス粒子は LHC で見つけられなければなりません
09:05
If it's not true -- because it's quite a convoluted mechanism,
214
527000
2000
正しくなければ -- 複雑に絡み合ったメカニズムなので
09:07
although it's the simplest we've been able to think of --
215
529000
3000
これでも考えうる中で一番シンプルなのですが --
09:10
then whatever does the job of the Higgs particles
216
532000
2000
我々の知るヒッグス粒子の役割が何であれ
09:12
we know have to turn up
217
534000
2000
それは LHC において
09:14
at the LHC.
218
536000
2000
明らかにされなければなりません
09:16
So, that's one of the prime reasons we built this giant machine.
219
538000
3000
ですからこの巨大な機械を建造した主な理由はこのことでした
09:19
I'm glad you recognize Margaret Thatcher.
220
541000
2000
マーガレット=サッチャーについてはみなさんご存知のようでよかった
09:21
Actually, I thought about making it more culturally relevant, but --
221
543000
3000
もっとアメリカで知られた人で説明しようかと思っていました
09:24
(Laughter)
222
546000
3000
(笑)
09:27
anyway.
223
549000
2000
というわけで
09:29
So that's one thing.
224
551000
2000
これが一つのお話でした
09:31
That's essentially a guarantee of what the LHC will find.
225
553000
3000
これは LHC で発見されることが実質的に保証されています
09:34
There are many other things. You've heard
226
556000
2000
他にもいろいろなことがあります 素粒子物理学の
09:36
many of the big problems in particle physics.
227
558000
2000
大問題のいくつかについて聞かれたこともあるでしょう
09:38
One of them you heard about: dark matter, dark energy.
228
560000
3000
たとえば ダークマターやダークエネルギーなどです
09:41
There's another issue,
229
563000
2000
他にもあります
09:43
which is that the forces in nature -- it's quite beautiful, actually --
230
565000
2000
自然の力は --非常に美しいものですが--
09:45
seem, as you go back in time,
231
567000
2000
時間を遡っていくと
09:47
they seem to change in strength.
232
569000
2000
強度が変わるようなのです。
09:49
Well, they do change in strength.
233
571000
2000
力の強度は変わります
09:51
So, the electromagnetic force, the force that holds us together,
234
573000
3000
我々をくっつけている力である電磁力は
09:54
gets stronger as you go to higher temperatures.
235
576000
3000
温度を上げると強くなります
09:57
The strong force, the strong nuclear force, which sticks nuclei together,
236
579000
3000
強い力 強い核力は原子核をくっつけています
10:00
gets weaker. And what you see is the standard model --
237
582000
3000
これは弱くなります 標準モデルによって
10:03
you can calculate how these change -- is the forces,
238
585000
2000
これらの力の変化を計算でき
10:05
the three forces, other than gravity,
239
587000
2000
重力以外の3つの力は
10:07
almost seem to come together at one point.
240
589000
2000
ある一点で同じになるようです
10:09
It's almost as if there was one beautiful
241
591000
2000
まるであたかも 時間の始まりのときには
10:11
kind of super-force, back at the beginning of time.
242
593000
3000
美しい特別な力が一つだけ存在していたかのようです
10:14
But they just miss.
243
596000
2000
しかしそうはならない
10:16
Now there's a theory called super-symmetry,
244
598000
2000
超対称性と呼ばれる理論があります
10:18
which doubles the number of particles in the standard model,
245
600000
3000
この理論では粒子の数を標準模型の倍に増やします
10:21
which, at first sight, doesn't sound like a simplification.
246
603000
2000
見たところ これが理論を簡単にするようには見えないのですが
10:23
But actually, with this theory,
247
605000
2000
実は この理論に従えば
10:25
we find that the forces of nature
248
607000
2000
自然の力はビッグバンの時点に遡ったときに
10:27
do seem to unify together, back at the Big Bang --
249
609000
3000
全てが統一されることが分かっています
10:30
absolutely beautiful prophecy. The model wasn't built to do that,
250
612000
3000
どこまでも美しい予言です 予言のための
10:33
but it seems to do it.
251
615000
2000
モデルではなかったのですが そうなりそうです
10:35
Also, those super-symmetric particles
252
617000
2000
さらにこれらの超対称性の粒子は
10:37
are very strong candidates for the dark matter.
253
619000
2000
ダークマターのきわめて有力な候補なのです
10:39
So a very compelling theory
254
621000
2000
このように説得力のある理論が
10:41
that's really mainstream physics.
255
623000
2000
今の物理学の主流になっています
10:43
And if I was to put money on it, I would put money on --
256
625000
2000
私がお金を賭けるとしたら
10:45
in a very unscientific way -- that
257
627000
2000
-- 科学的ではないのですが --
10:47
that these things would also crop up at the LHC.
258
629000
2000
これらの粒子が LHC に突如現れるという方に賭けます
10:50
Many other things that the LHC could discover.
259
632000
3000
LHC での発見が期待されるものは 他にもたくさんありますが
10:53
But in the last few minutes, I just want to give you
260
635000
3000
残り数分の間
10:56
a different perspective
261
638000
2000
私の考える素粒子物理学とは何かということ
10:58
of what I think -- what particle physics
262
640000
2000
-- 素粒子物理学と宇宙論 --
11:00
really means to me -- particle physics and cosmology.
263
642000
3000
について違う見方を紹介します
11:03
And that's that I think it's given us a wonderful
264
645000
3000
宇宙についての
11:06
narrative -- almost a creation story,
265
648000
3000
天地創造論といってもよいような
11:09
if you'd like -- about the universe,
266
651000
2000
素晴らしい物語が
11:11
from modern science over the last few decades.
267
653000
3000
この数十年の現代の科学から生まれました
11:14
And I'd say that it deserves,
268
656000
2000
ウェイド=デービスの話の主旨に沿って言えば
11:16
in the spirit of Wade Davis' talk,
269
658000
2000
アンデス山地や極北の地での
11:18
to be at least put up there with these wonderful creation stories
270
660000
3000
素晴らしい天地創造の物語と
11:21
of the peoples of the high Andes and the frozen north.
271
663000
4000
同じように扱われてもよいものです
11:25
This is a creation story, I think, equally as wonderful.
272
667000
3000
この天地創造のお話も同じように面白い話です
11:29
The story goes like this: we know that
273
671000
2000
こんな話です ご存知のように
11:31
the universe began 13.7 billion years ago,
274
673000
3000
宇宙は 137億年前に生まれました
11:34
in an immensely hot, dense state,
275
676000
3000
それは極めて熱く 物が詰まった状態の宇宙は
11:37
much smaller than a single atom.
276
679000
2000
1個の原子よりも小さかったのです
11:39
It began to expand about
277
681000
2000
ビッグバンの100万の10億倍の10億倍の10億倍の10億倍分の1秒後には
11:41
a million, billion, billion, billion billionth
278
683000
3000
ビッグバンの100万の10億倍の10億倍の10億倍の10億倍分の1秒後には
11:44
of a second -- I think I got that right -- after the Big Bang.
279
686000
4000
-- ちゃんと言えたかな -- 膨張がはじまりました
11:48
Gravity separated away from the other forces.
280
690000
2000
重力が他の力と分かれました
11:50
The universe then underwent
281
692000
2000
そして 宇宙は急激に膨張し始めました
11:52
an exponential expansion called inflation.
282
694000
3000
それはインフレーションと呼ばれます
11:55
In about the first billionth of a second or so,
283
697000
2000
10億分の1秒後には
11:57
the Higgs field kicked in, and the quarks
284
699000
2000
ヒッグス場が登場してクォークや
11:59
and the gluons and the electrons
285
701000
3000
グルーオン 電子など
12:02
that make us up got mass.
286
704000
2000
我々の材料は質量を獲得します
12:04
The universe continued to expand and cool.
287
706000
3000
宇宙は膨張を続けて冷えていきます
12:07
After about a few minutes,
288
709000
2000
数分後には
12:09
there was hydrogen and helium in the universe. That's all.
289
711000
3000
宇宙には水素とヘリウムが現れました これが全てです
12:12
The universe was about 75 percent hydrogen,
290
714000
3000
宇宙の75%は水素で
12:15
25 percent helium. It still is today.
291
717000
3000
25%はヘリウムでした 今でもそうです
12:18
It continued to expand
292
720000
2000
それから[30万年]ほど
12:20
about 300 million years.
293
722000
2000
そのまま膨らみ続けました
12:22
Then light began to travel through the universe.
294
724000
2000
そのときに宇宙を光が行き交うようになりました
12:24
It was big enough to be transparent to light,
295
726000
2000
十分大きくなったので光が透過するようになり
12:26
and that's what we see in the cosmic microwave background
296
728000
2000
これが宇宙の背景放射のマイクロ波として見えています
12:28
that George Smoot described
297
730000
2000
ジョージ=スムートはこれを
12:30
as looking at the face of God.
298
732000
2000
神の顔が見えるようになったと述べています
12:32
After about 400 million years, the first stars formed,
299
734000
3000
4億年の後には最初の星ができました
12:35
and that hydrogen, that helium, then began to cook
300
737000
2000
すると水素やヘリウムを材料にして
12:37
into the heavier elements.
301
739000
2000
他の元素も作られ始めました
12:39
So the elements of life --
302
741000
2000
生命を作る元素である
12:41
carbon, and oxygen and iron,
303
743000
2000
炭素や酸素 鉄など
12:43
all the elements that we need to make us up --
304
745000
2000
我々を作るのに必要な全ての元素は
12:45
were cooked in those first generations of stars,
305
747000
3000
これらの第1世代の星が作りました
12:48
which then ran out of fuel, exploded,
306
750000
2000
燃料がなくなった星たちは爆発して
12:50
threw those elements back into the universe.
307
752000
3000
これらの元素を宇宙にばら撒きました
12:53
They then re-collapsed into another generation
308
755000
2000
それらがまた集まって次の世代の
12:55
of stars and planets.
309
757000
3000
星や惑星を作りました
12:58
And on some of those planets, the oxygen, which had been created
310
760000
3000
第1世代の星が作った酸素が水素と結合して
13:01
in that first generation of stars, could fuse with hydrogen
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763000
3000
水となって表面を覆っている
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to form water, liquid water on the surface.
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766000
3000
惑星もありました
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On at least one, and maybe only one of those planets,
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769000
3000
その中の少なくとも一つ 唯一かもしれませんが
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primitive life evolved,
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772000
2000
の惑星上で原始的な生命が進化しました
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which evolved over millions of years into
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775000
2000
長い年月を経て生命は
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things that walked upright and left footprints
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777000
2000
直立して歩くようになって足跡を残しました
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about three and a half million years ago in the mud flats of Tanzania,
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779000
3000
350万年前のタンザニアの泥の低地でのことです
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and eventually
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2000
ついには
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left a footprint on another world.
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784000
2000
別の世界にも足跡を残してきました
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And built this civilization,
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786000
2000
この文明を築き
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this wonderful picture,
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2000
このすばらしい写真のように
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that turned the darkness into light,
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790000
3000
闇を明るく照らし出し
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and you can see the civilization from space.
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793000
2000
宇宙から見ても文明が見えるのです
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As one of my great heroes, Carl Sagan, said,
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795000
3000
私が尊敬するヒーローのひとり カール=セーガンは言っています
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these are the things -- and actually, not only these,
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798000
2000
これらの物は -- これだけではなく見渡す
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but I was looking around -- these are the things,
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800000
2000
全てのものは --
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like Saturn V rockets, and Sputnik,
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802000
3000
サターンV型ロケットやスプートニク
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and DNA, and literature and science --
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805000
2000
DNAや文学や科学なども
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these are the things that hydrogen atoms do
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807000
2000
これらは全て水素原子が
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when given 13.7 billion years.
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809000
4000
137億年かけて成し遂げたのです
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Absolutely remarkable.
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813000
2000
驚異としか言いようがありません
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And, the laws of physics. Right?
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815000
2000
そして そう 物理法則
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So, the right laws of physics --
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817000
2000
正しい物理法則が
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they're beautifully balanced.
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819000
2000
美しいバランスを保っています
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If the weak force had been a little bit different,
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821000
2000
もしも弱い核力が少し違っていたら
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then carbon and oxygen wouldn't be stable
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823000
2000
炭素と酸素は星の中心では
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inside the hearts of stars,
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825000
2000
安定ではなかったでしょう
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and there would be none of that in the universe.
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827000
3000
すると宇宙には存在しなかったかもしれません
14:08
And I think that's
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830000
2000
これは本当に素晴らしく 重要な物語だと
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a wonderful and significant story.
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832000
2000
思います
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50 years ago, I couldn't have told that story,
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834000
2000
50年前にはこの話をすることはできなかったでしょう
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because we didn't know it.
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836000
2000
そんなことはわかっていなかったからです
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It makes me really feel that
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838000
2000
私は思うのですが
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that civilization --
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840000
2000
文明というものが
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which, as I say, if you believe
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842000
2000
科学的な天地創造の話を
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the scientific creation story,
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844000
2000
信じていただければ
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has emerged purely as a result of the laws of physics,
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846000
3000
純粋な物理の法則と水素原子との
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and a few hydrogen atoms --
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2000
結果として現れた文明は
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then I think, to me anyway,
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851000
2000
私にとっては
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it makes me feel incredibly valuable.
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854000
2000
実にかけがえのないものと感じます
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So that's the LHC.
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856000
2000
だからこそ LHC なのです
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The LHC is certainly, when it turns on in summer,
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858000
3000
この物語の次の章は
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going to write the next chapter of that book.
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861000
3000
この夏に LHCが稼動したら書き記されるでしょう
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And I'm certainly looking forward with
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2000
私はじつに心底ワクワクして
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immense excitement to it being turned on.
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2000
その稼動を楽しみにしています
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Thanks.
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2000
ありがとう
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(Applause)
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870000
5000
(拍手)
Translated by Natsuhiko Mizutani
ABOUT THE SPEAKER
Brian Cox - PhysicistPhysicist Brian Cox has two jobs: working with the Large Hadron Collider at CERN, and explaining big science to the general public. He's a professor at the University of Manchester.
Why you should listen
Based at the University of Manchester, Brian Cox works at CERN in Geneva on the ATLAS experiment, studying the forward proton detectors for the Large Hadron Collider there. He's a professor at the University of Manchester, working in the High Energy Physics group, and is a research fellow of the Royal Society.
He's also become a vital voice in the UK media for explaining physics to the public. With his rockstar hair and accessible charm, he's the go-to physicist for explaining heady concepts on British TV and radio. (If you're in the UK, watch him on The Big Bang Machine.) He was the science advisor for the 2007 film Sunshine. He answers science questions every Friday on BBC6 radio's Breakfast Show.
Brian Cox | Speaker | TED.com