1
00:00:01,714 --> 00:00:04,531
私たちは原子的につながっています

2
00:00:04,913 --> 00:00:07,864
根本的に 普遍的に

3
00:00:07,888 --> 00:00:09,489
どういうことでしょう?

4
00:00:10,673 --> 00:00:13,625
私は天体物理学者です

5
00:00:13,649 --> 00:00:17,684
よって あなたを作る
原子１つ１つの

6
00:00:17,708 --> 00:00:20,513
宇宙史をたどることが私の定めです

7
00:00:21,394 --> 00:00:23,613
私が思うに

8
00:00:23,637 --> 00:00:27,196
近代天文学の最も偉大な功績の１つは

9
00:00:27,220 --> 00:00:32,386
原子が融合する機序を
解明しつつあることです

10
00:00:33,823 --> 00:00:36,664
水素とヘリウムは

11
00:00:36,688 --> 00:00:39,760
ビッグバン直後の２分間に作られましたが

12
00:00:39,784 --> 00:00:42,180
重元素の起源ー

13
00:00:42,204 --> 00:00:46,514
例えば あなたの血液の中の鉄や
私たちの吸ってる酸素や

14
00:00:46,538 --> 00:00:48,823
パソコンの中のケイ素の起源は

15
00:00:48,847 --> 00:00:51,982
恒星のライフサイクルの中にあります

16
00:00:53,388 --> 00:00:59,411
より軽い元素を使い
より重い元素に変える核反応により

17
00:00:59,435 --> 00:01:01,943
恒星は輝いています

18
00:01:01,967 --> 00:01:04,060
そして最終的には爆発します

19
00:01:04,084 --> 00:01:09,497
そして宇宙を
重元素で満たしていきます

20
00:01:09,966 --> 00:01:14,224
ですから 恒星の死がなければ

21
00:01:15,101 --> 00:01:17,291
水素とヘリウムより重い

22
00:01:17,315 --> 00:01:20,886
酸素などの元素も
存在しなかったし

23
00:01:20,910 --> 00:01:23,436
それゆえ生命も誕生しなかったのです

24
00:01:24,149 --> 00:01:27,705
私達の体内の原子の数は

25
00:01:27,729 --> 00:01:29,673
宇宙の星の数よりも多いのです

26
00:01:30,642 --> 00:01:33,175
そして これらの原子は
非常に安定しているので

27
00:01:33,737 --> 00:01:35,904
私達の原子の起源は

28
00:01:35,928 --> 00:01:41,285
内部で原子を作り

29
00:01:41,309 --> 00:01:45,530
それを爆発させて
天の川銀河じゅうに撒いた

30
00:01:45,554 --> 00:01:47,538
何十億年前の恒星にまで辿れます

31
00:01:48,006 --> 00:01:49,434
私がそれを知っている理由は

32
00:01:49,458 --> 00:01:52,582
私が公認の恒星の葬儀屋だからです

33
00:01:52,884 --> 00:01:54,363
(笑)

34
00:01:54,387 --> 00:02:00,133
今日は超新星爆発に始まり
今呼吸している空気に終わる旅に

35
00:02:00,157 --> 00:02:03,727
皆さんをお連れしましょう

36
00:02:06,578 --> 00:02:08,445
私達の体は
何でできているでしょうか？

37
00:02:09,189 --> 00:02:14,851
96%を占めるのは たった４種の原子です

38
00:02:15,490 --> 00:02:19,448
水素 炭素 酸素 窒素 です

39
00:02:21,220 --> 00:02:25,553
この壮大な冒険の主人公は酸素です

40
00:02:27,061 --> 00:02:31,792
酸素は私達の体の大半を構成するだけでなく

41
00:02:31,816 --> 00:02:36,522
地球上の生命を守るために戦っているのです

42
00:02:37,490 --> 00:02:39,855
宇宙に存在する酸素の大半は

43
00:02:39,879 --> 00:02:44,926
宇宙の長い歴史に渡って

44
00:02:44,950 --> 00:02:46,950
超新星爆発によって作られました

45
00:02:47,760 --> 00:02:52,450
これらの超新星爆発は
巨星の死を意味します

46
00:02:52,474 --> 00:02:54,807
超新星爆発は１か月間

47
00:02:54,831 --> 00:02:59,006
何十億もの星を含んだ銀河よりも

48
00:02:59,030 --> 00:03:01,442
明るく輝きます

49
00:03:01,823 --> 00:03:03,490
とても凄いことです

50
00:03:05,046 --> 00:03:09,926
なぜそうなるかというと
巨星は他の恒星に比べ

51
00:03:09,950 --> 00:03:13,902
華やかに死ぬからです

52
00:03:14,728 --> 00:03:18,244
核融合は すべての恒星の生命線です

53
00:03:18,268 --> 00:03:19,867
もちろん太陽もそうで

54
00:03:19,891 --> 00:03:24,335
地球上の全エネルギーの根源となります

55
00:03:25,724 --> 00:03:30,037
恒星を融合工場だと
捉えることもできるでしょう

56
00:03:30,061 --> 00:03:33,006
高温高密度の内部で

57
00:03:33,030 --> 00:03:35,339
原子同士をぶつけ合って
動力とする工場です

58
00:03:35,641 --> 00:03:38,196
太陽のように

59
00:03:38,220 --> 00:03:39,704
比較的小さな恒星は

60
00:03:39,728 --> 00:03:41,942
水素を燃やしてヘリウムにしますが

61
00:03:41,966 --> 00:03:45,751
太陽の８倍ほどの質量の恒星は

62
00:03:45,775 --> 00:03:48,251
核にあるヘリウムが燃え尽きても

63
00:03:48,275 --> 00:03:51,924
燃焼サイクルを継続します

64
00:03:53,386 --> 00:03:55,268
この段階で巨星の核には

65
00:03:55,292 --> 00:03:58,458
炭素が残っています

66
00:03:58,482 --> 00:04:01,668
ご存知のように
炭素は生命に欠かせません

67
00:04:02,784 --> 00:04:06,514
この炭素の核は崩壊し続け

68
00:04:06,538 --> 00:04:09,045
結果として温度が上昇します

69
00:04:09,069 --> 00:04:13,023
これによって さらなる核融合が進み

70
00:04:13,047 --> 00:04:15,675
炭素が燃焼すると酸素ができ

71
00:04:15,699 --> 00:04:19,365
次にネオン その次にケイ素
その次に硫黄ができ

72
00:04:19,389 --> 00:04:21,008
最終的には鉄ができます

73
00:04:21,667 --> 00:04:23,531
でも そこで終わりです

74
00:04:24,569 --> 00:04:25,719
なぜでしょう？

75
00:04:25,743 --> 00:04:28,278
鉄がこの宇宙で最も強く
結合した原子核だからです

76
00:04:28,302 --> 00:04:32,703
つまり鉄を燃やしても
エネルギーは出てこないのです

77
00:04:33,268 --> 00:04:38,926
巨星の核のすべてが鉄になると

78
00:04:38,950 --> 00:04:40,350
燃料切れなのです

79
00:04:40,871 --> 00:04:44,006
恒星にとっては最悪の日です

80
00:04:44,030 --> 00:04:47,656
(笑)

81
00:04:48,395 --> 00:04:51,182
燃料がなければ熱を作り出せず

82
00:04:52,434 --> 00:04:55,234
重力が勝ります

83
00:04:56,228 --> 00:04:59,950
鉄の核は崩壊するしかなく

84
00:04:59,974 --> 00:05:02,799
驚異的な密度に到達します

85
00:05:03,363 --> 00:05:06,656
３億トンもの物質が

86
00:05:06,680 --> 00:05:09,680
角砂糖の大きさに圧縮されると
考えて下さい

87
00:05:10,458 --> 00:05:15,067
これほど高密度だと
核は崩壊に抵抗します

88
00:05:15,091 --> 00:05:16,686
その結果

89
00:05:16,710 --> 00:05:20,598
中心に入ってくる全ての物質が
核で跳ね返ります

90
00:05:21,551 --> 00:05:22,816
この凄まじい跳ね返りは

91
00:05:22,840 --> 00:05:26,807
ほんの一瞬しか起きませんが

92
00:05:26,831 --> 00:05:32,664
恒星の残りを四方八方に飛ばし

93
00:05:32,688 --> 00:05:35,422
超新星爆発を起こします

94
00:05:38,450 --> 00:05:43,680
天体物理学者の目からすれば
非常に残念なのが

95
00:05:43,704 --> 00:05:47,103
爆発する恒星の中心を

96
00:05:47,127 --> 00:05:49,410
実験室で再現できないことです

97
00:05:49,434 --> 00:05:50,442
(笑)

98
00:05:50,466 --> 00:05:54,085
人類にとっては良いことですがね

99
00:05:54,109 --> 00:05:55,815
(笑)

100
00:05:55,839 --> 00:05:57,062
どういうことでしょう？

101
00:05:57,086 --> 00:05:58,768
つまり 天体物理学者が

102
00:05:58,792 --> 00:06:03,152
これらの複雑な現象を解明するには
コンピュータの高度なシミュレーションに

103
00:06:03,176 --> 00:06:06,969
頼らざるをえないということです

104
00:06:08,358 --> 00:06:12,154
シミュレーションを用いれば
このような極端な状況下での

105
00:06:12,178 --> 00:06:14,125
ガスの振る舞いがわかります

106
00:06:15,168 --> 00:06:17,421
すると基本的な問題の答えがわかります

107
00:06:17,445 --> 00:06:20,620
例えば「結局 何が巨星を破裂させたのか？」

108
00:06:20,644 --> 00:06:24,715
「圧縮から爆発にどのように
逆転するのか？」とかです

109
00:06:27,580 --> 00:06:30,048
この分野での議論は尽きませんが

110
00:06:30,072 --> 00:06:34,506
みんな納得できるのは

111
00:06:34,530 --> 00:06:37,338
ニュートリノという
観測しにくい素粒子が

112
00:06:37,362 --> 00:06:38,878
重大な役割をしていることです

113
00:06:39,873 --> 00:06:41,038
わかりますでしょうか？

114
00:06:41,062 --> 00:06:44,015
今からシミュレーションを
１つお見せします

115
00:06:46,509 --> 00:06:52,159
ニュートリノは
核の崩壊時に大量にできます

116
00:06:52,183 --> 00:06:53,354
実は

117
00:06:53,378 --> 00:06:57,061
これが核内のエネルギーを
転換する要因です

118
00:06:57,696 --> 00:07:00,307
ヒーターの熱放射と同じように

119
00:07:00,331 --> 00:07:03,879
ニュートリノは核にエネルギーを送ります

120
00:07:03,903 --> 00:07:08,315
これによって星が破裂しやすくなります

121
00:07:08,784 --> 00:07:11,545
それに加えて ニュートリノは

122
00:07:11,569 --> 00:07:13,196
衝撃波が発生するほどの

123
00:07:13,220 --> 00:07:17,900
高圧を生じさせるような
エネルギーを一瞬で送り込みます

124
00:07:17,924 --> 00:07:21,636
この衝撃波は星全体を破裂させます

125
00:07:22,006 --> 00:07:26,284
そして この衝撃波の中で
原子が誕生するのです

126
00:07:28,243 --> 00:07:29,958
ありがとう ニュートリノ

127
00:07:29,982 --> 00:07:31,577
(笑)

128
00:07:33,132 --> 00:07:36,219
超新星は明るく輝き

129
00:07:36,243 --> 00:07:38,434
太陽が一生をかけて放つエネルギーより

130
00:07:38,458 --> 00:07:43,500
さらに多いエネルギーを短い間に放ちます

131
00:07:44,852 --> 00:07:47,559
ここに見える光の点は

132
00:07:47,583 --> 00:07:50,884
確かに その前まではありませんでした

133
00:07:50,908 --> 00:07:53,194
かがり火のように燃えて

134
00:07:53,218 --> 00:07:57,116
巨星が死んだ場所を明確に示します

135
00:07:59,196 --> 00:08:01,847
私達の天の川銀河に似た銀河では

136
00:08:01,871 --> 00:08:05,783
約50年に一度

137
00:08:05,807 --> 00:08:07,585
巨星が死んでいると推定できます

138
00:08:08,696 --> 00:08:11,697
これは暗に宇宙のどこかで

139
00:08:11,721 --> 00:08:15,152
超新星爆発が１秒に１回 
起きていることになります

140
00:08:17,460 --> 00:08:19,722
そして 天文学者たちにとって
幸運なことに

141
00:08:19,746 --> 00:08:23,087
いくつかの超新星爆発は
実際 地球の比較的近くで観測されました

142
00:08:24,363 --> 00:08:30,022
超新星爆発は様々な文明で
記録されてきました

143
00:08:30,046 --> 00:08:33,009
望遠鏡が開発されるずっと前からです

144
00:08:34,699 --> 00:08:36,896
その中でも一番有名なのは

145
00:08:36,920 --> 00:08:40,608
かに星雲を作った超新星爆発でしょう

146
00:08:41,746 --> 00:08:43,014
ご存知でしょうか？

147
00:08:43,038 --> 00:08:49,093
1054年 韓国と中国の天文学者が
超新星を記録しており

148
00:08:49,117 --> 00:08:51,800
アメリカ先住民もこれを記録していたことが
ほぼ確実です

149
00:08:53,372 --> 00:08:58,632
それは地球から
約5600光年先で起きました

150
00:08:59,205 --> 00:09:01,403
とても明るくて

151
00:09:01,427 --> 00:09:03,936
昼でも観測できました

152
00:09:04,651 --> 00:09:09,499
夜空では約２年間
肉眼で見えたといいます

153
00:09:13,278 --> 00:09:17,641
それから はや千年経ち
私達は何を見てるでしょう？

154
00:09:18,062 --> 00:09:22,173
爆発でできたフィラメントが

155
00:09:22,197 --> 00:09:24,713
秒速約480kmで動くのが見えます

156
00:09:25,133 --> 00:09:29,307
これらのフィラメントは

157
00:09:29,331 --> 00:09:31,264
巨星の死を紐解くには必要不可欠です

158
00:09:31,752 --> 00:09:33,117
こちらの画像は

159
00:09:33,141 --> 00:09:35,585
ハッブル宇宙望遠鏡によって

160
00:09:35,609 --> 00:09:37,476
３ヶ月以上かけて作られました

161
00:09:37,990 --> 00:09:40,262
天文学者にとって非常に重要な画像です

162
00:09:40,286 --> 00:09:43,474
爆発した星の

163
00:09:43,498 --> 00:09:45,231
化学的な遺産だからです

164
00:09:45,760 --> 00:09:50,833
オレンジのフィラメントは星の残骸です

165
00:09:50,857 --> 00:09:53,190
水素が主な成分です

166
00:09:53,634 --> 00:09:56,817
青と赤のフィラメントは

167
00:09:56,841 --> 00:09:59,330
新しくできた酸素です

168
00:09:59,746 --> 00:10:04,190
かに星雲のような
超新星の残骸を調べることで

169
00:10:04,214 --> 00:10:06,508
天文学者が 明確にした結論は

170
00:10:06,532 --> 00:10:11,975
地球上の酸素の大半が
この宇宙の歴史の中で

171
00:10:11,999 --> 00:10:14,199
超新星爆発によってできたということです

172
00:10:15,117 --> 00:10:16,633
そして推定できるのは

173
00:10:16,657 --> 00:10:21,100
私達の体の全酸素原子を作るには

174
00:10:21,124 --> 00:10:24,392
１億もの超新星が必要だったことです

175
00:10:25,151 --> 00:10:29,143
だから あなたの全てでないとしても
大半は

176
00:10:29,167 --> 00:10:31,962
これらの超新星爆発の
１つから来ているのです

177
00:10:35,268 --> 00:10:36,863
ここで疑問が湧いたでしょう

178
00:10:36,887 --> 00:10:38,887
どうやってこれらの

179
00:10:38,911 --> 00:10:43,664
極端な状況下でできた原子は

180
00:10:43,688 --> 00:10:46,222
私達の体に含まれるようになったのか？

181
00:10:47,212 --> 00:10:51,081
お答えするために
思考実験をしよう思います

182
00:10:51,105 --> 00:10:54,600
想像してください
私達が天の川銀河にいます

183
00:10:54,998 --> 00:10:58,895
超新星爆発が起き
大量の酸素原子を

184
00:10:58,919 --> 00:11:01,228
ほぼ何もない空間に撒き散らしました

185
00:11:02,085 --> 00:11:06,156
その一部は星雲を
形成することができました

186
00:11:07,292 --> 00:11:10,577
45億年前

187
00:11:10,601 --> 00:11:14,069
何かが起きて
その星雲は不安定になり崩壊しました

188
00:11:14,093 --> 00:11:18,394
これによって太陽を中心に太陽系ができました

189
00:11:20,216 --> 00:11:23,819
だから太陽と惑星と地球上の生命は

190
00:11:23,843 --> 00:11:26,407
恒星の誕生と死と再生という

191
00:11:26,431 --> 00:11:31,280
この美しいサイクルの
結果として存在します

192
00:11:31,875 --> 00:11:36,605
このサイクルは 
宇宙の原子を再利用し続けます

193
00:11:36,629 --> 00:11:40,615
このように天文学と化学は
関わりが深いのです

194
00:11:41,815 --> 00:11:48,624
私達は植物が吐き出したものを
吸うように進化しました

195
00:11:49,292 --> 00:11:50,522
そして そうです

196
00:11:50,546 --> 00:11:53,720
超新星爆発が吐き出したものも吸っています

197
00:11:53,744 --> 00:11:55,442
(笑)

198
00:11:56,990 --> 00:11:58,990
息を吸ってください

199
00:12:00,228 --> 00:12:03,187
酸素原子があなたの体に取り込まれました

200
00:12:03,211 --> 00:12:05,538
その酸素原子は きっと

201
00:12:05,562 --> 00:12:07,799
星の一部だった頃を覚えています

202
00:12:07,823 --> 00:12:11,196
超新星爆発で生まれたことも
覚えているでしょう

203
00:12:12,220 --> 00:12:16,220
その酸素は
あなたに辿り着くずっと前に

204
00:12:16,244 --> 00:12:18,498
太陽系のかなたから

205
00:12:18,522 --> 00:12:20,505
地球に行き着いたのかもしれません

206
00:12:22,442 --> 00:12:23,703
私たちは呼吸するなかで

207
00:12:24,982 --> 00:12:29,777
数百リットルの酸素を毎日使います

208
00:12:31,566 --> 00:12:36,590
私は この素晴らしい聴衆の前に立てて
本当に幸運なのですが

209
00:12:36,614 --> 00:12:39,852
実は 皆さんから酸素原子を奪っています

210
00:12:39,876 --> 00:12:42,405
(笑)

211
00:12:42,429 --> 00:12:43,961
そして 話しているので

212
00:12:43,985 --> 00:12:47,548
私が取り入れた酸素原子を
返しています

213
00:12:51,276 --> 00:12:56,012
だから 息を吸ってください

214
00:12:56,036 --> 00:13:00,125
この美しき原子交換に
参加してください

215
00:13:00,149 --> 00:13:02,010
すると気になりますね

216
00:13:03,887 --> 00:13:10,887
「フリーダ・カーロにあった原子は
私の内にいくつあるの？」

217
00:13:11,013 --> 00:13:13,403
(笑)

218
00:13:13,427 --> 00:13:15,299
大体10万個です

219
00:13:16,339 --> 00:13:20,768
あと10万個はマリ・キュリーから

220
00:13:20,792 --> 00:13:23,180
あと10万個はサリー・ライドから

221
00:13:23,204 --> 00:13:25,338
あとは誰でもお好きなように

222
00:13:27,236 --> 00:13:34,025
息をすることで肺を満たすのは
宇宙の歴史だけでなく

223
00:13:34,510 --> 00:13:35,938
人類の歴史もなのです

224
00:13:37,696 --> 00:13:40,675
最後に 私が大切にしている神話を

225
00:13:40,699 --> 00:13:42,500
１つ紹介します

226
00:13:42,524 --> 00:13:44,889
チチメカ文化という

227
00:13:44,913 --> 00:13:47,921
メソアメリカで
とても有力な文化がありました

228
00:13:49,001 --> 00:13:51,201
チチメカ族はこう信じていました

229
00:13:51,225 --> 00:13:54,625
私達の真髄は天に集められ

230
00:13:54,649 --> 00:13:56,815
私達に向かう旅の途中で

231
00:13:56,839 --> 00:14:00,437
粉々になって
沢山のピースになる

232
00:14:01,445 --> 00:14:03,008
私の祖父は よく言ってました

233
00:14:03,032 --> 00:14:05,754
「自分が不完全だと感じるのは

234
00:14:05,778 --> 00:14:07,999
ピースが足りてないからだ」

235
00:14:08,023 --> 00:14:09,042
(笑)

236
00:14:09,066 --> 00:14:10,641
「でも 騙されるな

237
00:14:10,665 --> 00:14:14,410
これは成長の絶好のチャンスなんだ

238
00:14:14,434 --> 00:14:15,585
なぜかって？

239
00:14:15,609 --> 00:14:18,363
そのピースは
地球のいたるところにあって

240
00:14:18,387 --> 00:14:20,149
拾いに行く必要があるのではない

241
00:14:20,173 --> 00:14:22,839
そのピースは他の人の中にあるんだ

242
00:14:23,489 --> 00:14:27,019
君が完全に近づくには
ピースを共有するしかありません

243
00:14:28,021 --> 00:14:29,188
そう 人生の中では

244
00:14:29,212 --> 00:14:32,034
自分を完全にさせてくれると感じる
大きいピースのある人に

245
00:14:32,058 --> 00:14:33,624
出会うだろう

246
00:14:35,355 --> 00:14:38,260
しかし 完全を目指す旅の中では

247
00:14:38,284 --> 00:14:43,307
君もそれぞれのピースを
大事に共有しなければならない」

248
00:14:45,391 --> 00:14:48,481
酸素の話にそっくりですね

249
00:14:48,505 --> 00:14:49,550
(笑)

250
00:14:49,574 --> 00:14:52,828
天にて超新星爆発で始まったものが

251
00:14:52,852 --> 00:14:55,299
今日までも

252
00:14:56,061 --> 00:14:58,461
人類の領域の中で続いてます

253
00:14:59,911 --> 00:15:05,172
私達の体内の原子は

254
00:15:05,196 --> 00:15:10,315
数百万年から何十億年の長い旅の末

255
00:15:10,339 --> 00:15:12,728
あなたに辿り着きました

256
00:15:12,752 --> 00:15:14,444
みなさん全員が

257
00:15:14,468 --> 00:15:16,341
この宇宙の証人なのです

258
00:15:16,365 --> 00:15:17,524
ありがとうございました

259
00:15:17,548 --> 00:15:21,077
(拍手)