シンプルなアイデアはいかにして科学的発見につながるのか：英語学習ノート

One of the funny things about owning a brain 文法

脳を持っていることの面白い点の一つは、

is that you have no control over the things that it gathers and holds on to, 解説

脳が集めて持ち続けるものをコントロールできないことです。

the facts and the stories.

事実や物語といったものを。

And as you get older, 文法

そして年をとるにつれて、

it only gets worse.

それは悪化する一方です。

Things stick around for years sometimes 句動詞

時には何年も心に留まり続けることがあります、

before you understand why you're interested in them,

なぜそれに興味があるのか理解する前に、

before you understand their import to you. 語彙

それが自分にとってどんな意味を持つのか理解する前に。

Here's three of mine.

ここに私の3つの例を挙げます。

When Richard Feynman was a young boy in Queens,

リチャード・ファインマンがクイーンズの少年だった頃、

he went for a walk with his dad and his wagon and a ball.

彼は父親とワゴンとボールを持って散歩に出かけました。

And he noticed that when he pulled the wagon,

そして彼は、ワゴンを引くと、

the ball went to the back of the wagon.

ボールがワゴンの後ろへ転がることに気づきました。

And he asked his dad,

彼は父親に尋ねました。

"Why does the ball go to the back of the wagon?"

「どうしてボールはワゴンの後ろに転がるの？」

And his dad said,

すると父親は言いました。

"That's inertia."

「それは慣性だよ。」

He said,

彼は言いました。

"What's inertia?"

「慣性って何？」

And his dad said,

すると父親は言いました。

"Ah,

「ああ、

inertia is the name that scientists give to the phenomenon of the ball going to the back of the wagon." 文法

慣性というのは、ボールがワゴンの後ろに転がる現象に科学者がつけた名前だよ。」

But in truth,

しかし実は、

nobody really knows.

誰も本当のことは知らないのです。

Feynman went on to earn degrees at MIT, フレーズ

ファインマンはその後、MITや

Princeton.

プリンストンで学位を取得しました。

He solved the Challenger disaster.

彼はチャレンジャー号爆発事故の原因を究明しました。

He ended up winning the Nobel Prize in physics for his Feynman diagrams describing the movement of subatomic particles. フレーズ

最終的に、亜原子粒子の動きを記述するファインマン・ダイアグラムでノーベル物理学賞を受賞しました。

And he credits that conversation with his father as giving him a sense that the simplest questions could carry you out to the edge of human knowledge 解説

そして彼は、最も単純な疑問が人類の知識の限界へと導いてくれるという感覚を、父とのあの会話から得たと語っています。

and that that's where he wanted to play. 語彙

そしてそこが、彼の遊び場だったのです。

And play he did. 文法

そして彼は存分に遊びました。

Now,

さて、

Eratosthenes was the third librarian at the Great Library of Alexandria. 文化背景

エラトステネスはアレクサンドリア大図書館の第3代館長でした。

And he made many contributions to science.

彼は科学に多くの貢献をしました。

But the one he is most remembered for began in a letter that he received as the librarian 文法

しかし彼が最も記憶されている功績は、彼が館長として受け取った一通の手紙から始まりました。

from the town of Swenet,

スウェネトという町からのもので、

which was south of Alexandria.

そこはアレクサンドリアの南にありました。

The letter included this fact that stuck in Eratosthenes' mind. 慣用句

その手紙には、エラトステネスの心に残るある事実が書かれていました。

And the fact was

その事実とは、

that the writer said,

筆者がこう書いていたのです。

"At noon, 文化背景

「正午に、

on the solstice,

夏至の日に、

when he looked down this deep well,

この深い井戸をのぞき込むと、

he could see his reflection at the bottom,

底に自分の顔が映るのが見え、

and he could also see that his head was blocking the sun."

また自分の頭が太陽を遮っているのも見えた。」

Now,

さて、

I should tell you,

言っておきますが、

the idea that Christopher Columbus discovered that the world is spherical is total bull. 語彙

クリストファー・コロンブスが世界が球体であることを発見したというのは完全なデタラメです。

It's not true at all.

全くの嘘です。

In fact,

実際、

everyone who was educated understood that the world was spherical

アリストテレスの時代以来、

since Aristotle's time.

教育を受けた人なら誰でも世界が球体だと理解していました。

And Aristotle had proven it with a simple observation.

アリストテレスは単純な観察でそれを証明していました。

He noticed that every time you saw the Earth's shadow on the moon,

彼は月に映る地球の影を見るたびに、

it was circular.

それが円形であることに気づきました。

And the only shape that constantly creates a circular shadow 文法

常に円形の影を作る唯一の形は、

is a sphere.

球体です。

QED, 語彙

証明終わり、

the Earth is round.

地球は丸いのです。

But nobody knew how big it was until Eratosthenes got this letter 文法

しかし、エラトステネスがこの手紙を受け取るまで、その大きさは誰にもわかりませんでした。

with this fact.

この事実が書かれた手紙を。

So,

それで、

he understood that the sun was directly above the city of Swenet

彼は太陽がスウェネトの町の真上にあることを理解しました。

because looking down a well, 文法

なぜなら井戸を見下ろしたとき、

it was a straight line all the way down the well,

井戸の底から真っ直ぐな線が、

right past the guy's head,

男の頭を通り越して、

up to the sun.

太陽まで伸びていたからです。

Eratosthenes knew another fact.

エラトステネスは別の事実も知っていました。

He knew that a stick stuck in the ground in Alexandria

アレクサンドリアで地面に突き刺した棒は、

at the same time and the same day at noon,

同じ日の同時刻、正午に、

the sun's zenith, 語彙

太陽の南中時、

on the solstice,

夏至の日に、

the sun cast a shadow that showed it was 7.2 degrees off axis. 解説

太陽が作る影から、軸から7.2度ずれていることがわかっていました。

Now,

さて、

if you know the circumference of a circle and you have two points on it, 文法

円周を求めたくてその上に2つの点がある場合、

all you need to know is the distance between those two points

その2点間の距離さえわかれば、

and you can extrapolate the circumference. 語彙

円周を推測することができます。

360 degrees divided by 7.2 equals 50.

360度割る7.2は50になります。

I know it's a little bit of a round number and it makes me suspicious of this story too, 解説

キリが良すぎる数字で私もこの話には疑念を抱いていますが、

but it's a good story,

良い話なので、

so we'll continue with it. 話の流れ

このまま続けましょう。

He needed to know the distance between Swenet and Alexandria,

彼はスウェネトとアレクサンドリアの間の距離を知る必要がありました。

which is good because Eratosthenes was good at geography.

それは好都合でした。エラトステネスは地理に詳しかったからです。

In fact,

実際、

he invented the word geography.

彼は地理学（geography）という言葉を発明しました。

The road between Swenet and Alexandria was a road of commerce, 語彙

スウェネトとアレクサンドリアの間の道は交易路であり、

and commerce needed to know how long it took to get there.

交易ではそこへ行くのにかかる時間を知る必要がありました。

It needed to know the exact distance.

正確な距離を知る必要があったのです。

So,

そのため、

he knew very precisely

彼は非常に正確に知っていました、

that the distance between the two cities was 500 mi.

2つの都市の間の距離が500マイルであることを。

Multiply that times 50,

それに50をかけると、

you get 25,000,

25,000になりますが、

which is within 1% of the actual diameter of the Earth. フレーズ

これは実際の地球の直径と1%以内の誤差しかありません。

He did this 2,200 years ago.

彼はこれを2,200年前にやってのけたのです。

Now,

今、

we live in an age 文法

私たちは時代に生きています。

where multi-billion-dollar pieces of machinery are looking for the Higgs boson. 解説

数十億ドル規模の機械がヒッグス粒子を探している時代に。

We're discovering particles that may travel faster than the speed of light.

私たちは光の速度より速く移動するかもしれない粒子を発見しつつあります。

And all of these discoveries are made possible フレーズ

そしてこれらの発見はすべて可能になっています、

by technology that's been developed in the last few decades.

ここ数十年で開発された技術によって。

But for most of human history, 話の流れ

しかし人類の歴史の大部分において、

we had to discover these things

私たちはこれらの事柄を発見しなければなりませんでした、

using our eyes and our ears and our minds. 話の流れ

私たちの目と耳と頭脳を使って。

Armand Fizeau was an experimental physicist in Paris.

アルマン・フィゾーはパリの実験物理学者でした。

His specialty was actually refining and confirming other people's results. 語彙

彼の専門は、実は他人の結果を洗練させ、確認することでした。

And this might sound like a bit of an also-ran, 語彙

これは少し脇役のように聞こえるかもしれませんが、

but in fact,

実際には、

this is the soul of science 慣用句

これこそが科学の魂なのです。

because there is no such thing as a fact that cannot be independently corroborated. 文法

なぜなら、独立して裏付けられない事実など存在しないからです。

And he was familiar

そして彼は熟知していました、

with Galileo's experiments

ガリレオの実験を。

in trying to determine whether or not light had a speed. 文法

光に速度があるかどうかを確かめようとした実験です。

So,

それで、

Galileo had worked out this really wonderful experiment 句動詞

ガリレオはこの本当に素晴らしい実験を考案しました。

where he and his assistant had uh a lamp.

彼と助手が、ええと、ランプを持つというものです。

Each one of them was holding a lamp.

それぞれがランプを手に持っていました。

And Galileo would open his lamp 文法

そしてガリレオが自分のランプを開け、

and his assistant would open his lamp.

助手も自分のランプを開けます。

And they got the timing down really good. フレーズ

彼らはタイミングを完璧に合わせました。

They just knew their timing.

ただ自分たちのタイミングを理解していたのです。

And then they stood

それから彼らは立ちました。

at two hilltops 2 mi distant.

2マイル離れた2つの丘の頂上に。

And they did the same thing on the assumption from Galileo 文法

そして彼らは、ガリレオの仮説に基づいて同じことをしました。

that if light had a discernible speed,

もし光に認識できる速度があるなら、

he'd notice a delay in the light coming back from his assistant's lamp.

助手のランプから光が戻ってくるまでに遅れが出るのに気づくはずだと。

But light was too fast for Galileo. 文法

しかし光はガリレオにとって速すぎました。

Uh he was off by several orders of magnitude 語彙

ええ、彼は桁違いに間違えていました。

when he assumed that light was roughly

光の速度がだいたい

10 times as fast as the speed of sound. 文法

音速の10倍くらいだと仮定していたのです。

Fizeau was aware of this experiment.

フィゾーはこの実験を知っていました。

He lived in Paris.

彼はパリに住んでいました。

And he set up 句動詞

そして彼は設置しました。

two experimental stations

2つの実験拠点を、

roughly 5 and 1/2 mi distant

約5.5マイル離れた場所に、

in Paris.

パリの中で。

And he solved this problem 文法

そして彼はこの問題を解決しました、

of Galileo's,

ガリレオのね。

and he did it with a really relatively trivial piece of equipment. 語彙

しかも、本当にごくありふれた道具を使ってやり遂げたのです。

He did it with one of these.

彼はこれを使ってやりました。

I'm going to put away the clicker for a second

クリッカーを少し置きますね。

because I want to engage your brains in this. フレーズ

皆さんの頭も一緒に働かせてほしいからです。

Now,

さて、

this is a toothed wheel. 語彙

これは歯車です。

It's got a bunch of notches フレーズ

たくさんの隙間と、

and it's got a bunch of teeth.

たくさんの歯がついています。

This was Fizeau's solution to sending discrete pulses of light. 語彙

これが断続的な光のパルスを送るためのフィゾーの解決策でした。

He put a beam behind one of these notches.

彼はこの隙間の1つの後ろに光線を置きました。

If I point a beam フレーズ

もし私が光線を向けたら、

through this notch

この隙間を通して、

at a mirror

鏡に向けて、

5 mi away,

5マイル先の、

that beam is bouncing off the mirror 句動詞

その光線は鏡に反射して、

and coming back to me through this notch.

この隙間を通って私のところに戻ってきます。

But something interesting happens

しかし、面白いことが起こります、

as he spins the wheel faster.

歯車を速く回していくと。

He notices

彼は気づきます、

that it seems like a door is starting to close on the light beam that's coming back to his eye. 慣用句

目に戻ってくる光線に対して、まるでドアが閉まり始めているように見えることに。

Why is that? 話の流れ

それはなぜでしょうか？

It's because the pulse of light

それは、光のパルスが

is not coming back through the same notch.

同じ隙間を通って戻ってきていないからです。

It's actually hitting a tooth.

実際には歯にぶつかっているのです。

And he spins the wheel fast enough

そして歯車を十分に速く回すと、

and he fully occludes the light. 語彙

光を完全に遮ってしまいます。

And then,

そして、

based on the distance between the two stations フレーズ

2つの実験拠点間の距離と、

and the speed of his wheel

歯車の速度、

and the number of notches in the wheel,

そして歯車にある隙間の数に基づいて、

he calculates the speed of light to within 2% of its actual value. フレーズ

彼は実際の値の2%以内の精度で光の速度を計算しました。

And he does this

そして彼はこれを

in 1849.

1849年に成し遂げたのです。

This is what really gets me going about science. 慣用句

これこそ私が科学に夢中になる理由です。

Whenever I'm having trouble 文法

私が困難に直面したときにはいつでも、

understanding a concept,

ある概念を理解するのに、

I go back and I research the people that discovered that concept.

その概念を発見した人々について遡って調べます。

I look at the story

私はその物語に目を向けます、

of how they came to understand it. フレーズ

彼らがどのようにしてそれを理解するに至ったのかを。

And what happens when you look at what the discoverers 文法

そして、発見者たちが何を見て、

were thinking about

何を考えていたのかを調べたときに、

when they made their discoveries

彼らが発見をした際に起こることは、

is you understand

あなたが理解することです、

that they are not so different

彼らはそれほど違わないのだと、

from us.

私たちと。

We are all bags of meat and water. 慣用句

私たちは皆、肉と水の袋です。

We all start with the same tools. 慣用句

皆同じ道具から始めているのです。

I love the idea that different branches of science are called fields of study. 慣用句

私は科学のさまざまな分野が「研究のフィールド（野原）」と呼ばれるのが好きです。

Most people

ほとんどの人は、

think of science as a closed black box, 慣用句

科学を閉ざされたブラックボックスだと考えていますが、

and in fact,

実のところ、

it is an open field.

それは開かれたフィールドなのです。

And we are all explorers.

そして私たちは皆、探検家なのです。

The people that made these discoveries

これらの発見をした人々は、

just thought a little bit harder

ほんの少しだけ深く考えたに過ぎません、

about what they were looking at.

自分たちが見ているものについて。

And they were a little bit more curious.

そして彼らはほんの少しだけ好奇心が強かったのです。

And their curiosity changed the way people thought about the world. フレーズ

そして彼らの好奇心が、人々の世界に対する考え方を変えました。

And thus, 話の流れ

そしてそれゆえに、

it changed the world.

それは世界を変えたのです。

They changed the world.

彼らが世界を変えました。

And so can you. 文法

ですから、あなたにもできるはずです。

Thank you.

ありがとうございました。