Black holes are the most powerful and extreme things in the universe, and they're wildly weird and complicated.

ブラックホールは宇宙で最も強力で極端な存在であり、非常に奇妙で複雑だ。

What would happen if you fell inside one, and what are they, really?

もし中に落ちたらどうなるのか、そしてそれは一体何なのか?

First, we need to talk about space and time.

まず、空間と時間について話す必要がある。

Space and time are the grand stage where the play of the universe unfolds.

空間と時間は、宇宙という劇が繰り広げられる壮大な舞台だ。

But space isn't a fixed stage, and time doesn't tick the same for everyone, everywhere.

だが空間は固定された舞台ではなく、時間もすべての人・場所で同じように刻まれるわけではない。

In short, they're relative.

つまり、両者は相対的なのだ。

Matter bends space, and bent space tells matter how to move.

物質は空間を歪め、歪んだ空間が物質の動き方を決める。

Put some stars and planets on the stage, and it sacks underneath them.

舞台に星や惑星を置くと、その下がたわむ。

That misshapen stage, with all its little warps and dips, gives us gravity.

その歪んだ舞台の凹凸が、重力を生み出している。

Black holes do not just bend the stage, they're like trapdoors.

ブラックホールは舞台を歪めるだけでなく、いわば落とし穴のような存在だ。

Places with so much mass that the universe formed a no-go zone where the rules change.

あまりに質量が大きいため、そこはルールが変わる立ち入り禁止区域となっている。

Most black holes form when very massive stars die.

ほとんどのブラックホールは、非常に質量の大きい星が死ぬときに形成される。

We explained this process in detail in our neutron star video.

この過程については、中性子星の動画で詳しく解説した。

All you need to know now is that in the final moments of really massive stars, their insides implode at nearly a quarter of the speed of light.

今知っておくべきなのは、超巨大な星が最期を迎える瞬間、内部が光速の約4分の1の速さで崩壊するということだ。

This packs so much mass so close together, creating something so dense, that it sort of breaks the stage of the universe.

これほどの質量が一気に凝縮されると、密度が高すぎて宇宙の舞台そのものが壊れてしまう。

A black hole with ten times the mass of the sun, would be barely sixty kilometers across.

太陽の10倍の質量を持つブラックホールでも、直径はわずか60キロほどしかない。

If you look directly at a black hole, it looks like nothing.

ブラックホールを直接見ても、そこには何もないように見える。

The space under their control is blocked by an invisible, one-way border called the event horizon.

その支配下にある空間は、事象の地平線と呼ばれる目に見えない一方通行の境界で閉ざされている。

The event horizon forms a shell around a region of space, that once entered, is shielded from the rest of the universe forever.

事象の地平線はある領域を包む殻を形成し、一度入るとその内側は宇宙の他の部分から永遠に遮断される。

Because the black hole trapdoor deforms space so much, not even light can escape it.

ブラックホールという落とし穴は空間をあまりに大きく歪めるため、光さえも脱出できない。

And with nothing escaping to transfer information from the inside, it's impossible to tell what it really looks like.

内部から何も情報が漏れてこないため、実際にどんな姿をしているのかは知りようがない。

We can still observe black holes because of their effect on matter.

それでもブラックホールは、物質に与える影響から観測できる。

Things can orbit black holes, just as they can orbit the sun or a planet.

太陽や惑星の周りを回るのと同じように、物はブラックホールの周りも公転できる。

Many black holes have disks of matter orbiting outside the event horizon.

多くのブラックホールでは、事象の地平線の外側を物質の円盤が周回している。

This matter can become incredibly hot, as close orbits can speed this matter up to half the speed of light,

近い軌道では物質が光速の半分にまで加速され、猛烈な高温になることがある。

and tiny amounts of friction and collisions between particles heat them to a billion degrees,

粒子同士のわずかな摩擦と衝突が、それを10億度にまで熱する。

making the space around these black holes ironically, incredibly bright.

皮肉にも、これがブラックホール周辺の空間を非常に明るく輝かせている。

What would happen if you were to try to get close or even inside a black hole?

もしブラックホールに近づいたり、中に入ったりしたらどうなるのか?

First of all, you'd see the strangest funhouse mirror in the universe.

まず、宇宙で最も奇妙な鏡の間を目にすることになる。

Matter isn't the only thing orbiting a black hole, gravity is so strong near them that light can orbit too.

ブラックホールを回るのは物質だけではない。重力が非常に強いため、光さえも周回できるのだ。

If you hovered just outside the event horizon, at the photon sphere, in any direction, you'd just see yourself.

事象の地平線のすぐ外側、光子球に留まると、どの方向を見ても自分自身が見える。

Straight ahead would be the back of your own head, as light from your back travels around the black hole to your eyes.

正面には自分の後頭部が見える。背中から出た光がブラックホールを回り込んで目に届くからだ。

Gravity also alters the passage of time itself.

重力は時間の流れそのものも変える。

The stronger the gravity, the slower time passes.

重力が強いほど、時間はゆっくり進む。

While you watch the universe above you speed up, those far away will watch you in slow motion.

あなたには頭上の宇宙が早送りに見える一方、遠くにいる人にはあなたがスローモーションに見える。

If you chose to fly away from the black hole, you might find that eons have passed for the rest of the universe,

もしブラックホールから飛び去ることを選べば、宇宙の他の場所ではすでに悠久の時が過ぎているかもしれない。

a freakish one-way time travel trip to the future, where your loved ones are long dead.

それは未来への奇妙な片道タイムトラベルであり、愛する人々はとうに亡くなっているだろう。

But getting close to a black hole can be incredibly dangerous.

だがブラックホールに近づくのは、とても危険なことでもある。

A painful death by spaghettification awaits you.

待っているのは、スパゲッティ化という苦痛に満ちた死だ。

Because your feet are closer to the black hole than your head,

足が頭よりもブラックホールに近いため、

they feel a stronger pull of gravity, enough to pull you apart.

足はより強い重力を受け、体を引き裂くほどの力がかかる。

As you descend, it gets worse, the pulling gets stronger, your body squeezed thinner and straighter,

落ちていくにつれて状況は悪化し、引っ張る力はさらに強まり、体は細く引き伸ばされていく。

until you've been reduced to a thin stream of hot plasma, gobbled up in one final slurp, never to be seen again.

やがて熱いプラズマの細い流れとなり、最後に一気に飲み込まれて二度と姿を見せることはない。

Spaghettification is only a risk with smaller black holes, since they have much smaller radii.

スパゲッティ化は小型のブラックホール特有のリスクだ。半径がずっと小さいためである。

If you go to the center of a galaxy and find a supermassive black hole,

銀河の中心に行き、超大質量ブラックホールを見つければ、

you might be able to experience crossing the event horizon.

事象の地平線を超える体験ができるかもしれない。

As you approach the event horizon, a distant observer would think they never saw you enter it,

事象の地平線に近づくにつれ、遠くの観測者からはあなたが中に入る瞬間を永遠に見られないように見える。

seeing you stop and fade, the last light you emit trickling up and out away from the event horizon.

あなたは止まって次第に薄れていき、最後に発した光だけが地平線から外へとにじみ出ていく。

Meanwhile, from your perspective, the void of the black hole rises up to meet you,

一方あなた自身の視点では、ブラックホールの闇があなたを迎えるように立ち上がってくる。

as light from fewer directions can reach you.

届く光の方向がどんどん少なくなっていくからだ。

The blackness envelops you until your only view of the universe you left is a tiny spot of light.

やがて闇があなたを包み込み、残してきた宇宙は小さな光の点としてしか見えなくなる。

Here, inside the event horizon, space and time are so horribly broken,

ここ、事象の地平線の内側では、空間と時間がひどく壊れている。

that real time travel is possible, so it's probably a good thing that nothing gets out.

本物のタイムトラベルすら可能になるほどで、だからこそ何も外に出られないのは、むしろ好都合なのかもしれない。

If anything could escape, it could create all sorts of time travel paradoxes and issues that break the universe.

もし何かが脱出できたなら、宇宙を壊しかねないタイムトラベルのパラドックスが起きてしまうだろう。

As scary as the event horizon is, it keeps us safe from that drama.

事象の地平線は恐ろしい存在だが、そのおかげで私たちはそんな厄介事から守られている。

Whether you have survived this long doesn't really matter,

ここまで生き延びていたかどうかは、もはや大した問題ではない。

as now there's only the certainty of crushing death in your near future.

近い未来に押しつぶされて死ぬことが確実になっているからだ。

Inside the event horizon, space-time itself is so bent and warped,

事象の地平線の内側では、時空そのものがあまりに大きく歪んでいる。

that whatever direction you move here, every forward you go leads only towards the center of the black hole.

そのためどの方向に進んでも、前進はすべてブラックホールの中心へと向かうことになる。

Trying to go in any direction only brings you to the center faster.

どの方向に動こうとしても、中心に着くのが早まるだけだ。

To survive the longest, you must do nothing.

少しでも長く生き延びるには、何もしないしかない。

In the center of the black hole, we find the singularity.

ブラックホールの中心には、特異点がある。

A single point with all the matter that has ever crossed the event horizon,

事象の地平線を越えたすべての物質が、

all crushed to a point infinitely small.

無限に小さな一点に押しつぶされている場所だ。

There is no memory of the things that made it,

それを作り上げた物質の記憶は一切残らない。

as stuff disappears down the black hole trapdoor forever.

すべてがブラックホールという落とし穴に永遠に消えていくからだ。

The singularity makes all things equal.

特異点は、あらゆるものを等しくする。

This actually breaks the universe in really cool ways.

これは実のところ、面白い形で宇宙を壊してしまう。

We've made a video about this problem if you want to learn more.

もっと詳しく知りたい人向けに、この問題についての動画も作ってある。

But in a nutshell, everything that comes too close becomes black hole matter,

一言でいえば、近づきすぎたものはすべてブラックホールの物質と化し、

concentrated at the singularity.

特異点に凝縮されてしまう。

This lack of a memory of its past means that a black hole has only three properties.

過去の記憶を持たないということは、ブラックホールにはたった3つの性質しかないということだ。

Its mass, spin, and electric charge.

質量、スピン、そして電荷。

Everything else is lost.

それ以外はすべて失われる。

They're a lot like fundamental particles in that respect.

その点で、ブラックホールは素粒子によく似ている。

This actually means that every single black hole in the universe is the same.

つまり実は、宇宙のすべてのブラックホールは同じ存在だということだ。

Sure, their mass is different, and some spin faster than others,

もちろん質量は異なり、回転が速いものもある。

but if we were to put all the singularities into a magical physics museum,

だがもしすべての特異点を魔法の物理博物館に並べたとしたら、

they'd be identical, like electrons.

電子のように、どれも見分けがつかないだろう。

But just like fundamental particles,

だが素粒子と同じように、

the properties of singularities are the best ways we can describe them on paper,

特異点の性質は、あくまで理論上で表現できる最善の方法にすぎず、

rather than an accurate representation of reality.

現実を正確に表しているわけではない。

Our current theories about the universe,

私たちが今持っている宇宙の理論、

namely, general relativity,

つまり一般相対性理論では、

are just not able to describe or explain them.

特異点を記述したり説明したりすることができない。

The curvature of space becomes infinite,

空間の曲率は無限大になり、

density becomes infinite,

密度も無限大になり、

and our rules just don't make sense.

私たちの物理法則は意味をなさなくなる。

The singularity has no surface or size,

特異点には表面もサイズもない。

something like a divide-by-zero error in the universe.

いわば宇宙におけるゼロ除算エラーのようなものだ。

So, singularities might not even exist,

だから特異点は、そもそも存在しないのかもしれないし、

or be completely different things.

まったく別の何かかもしれない。

But this is all we know right now,

だが今の私たちに分かっているのはここまでで、

from the best prediction we have,

これが私たちの持つ最善の予測であり、

from our best current theory of space-time.

現時点での時空に関する最良の理論から導かれたものだ。

Also, basically everything you've ever heard about black holes,

ちなみに、これまで聞いてきたブラックホールの話は基本的にすべて、

even in this video,

この動画も含めて、

is about theoretical black holes that aren't spinning,

回転していない理論上のブラックホールについての話だ。

because their maths is so much easier.

その方が数学的にずっと扱いやすいからである。

But since black holes were born from dying stars,

だがブラックホールは、死にゆく星から生まれる。

that were spinning extremely quickly in their final moments,

その星は最期の瞬間、猛烈な速さで回転していたはずで、

as far as we know,

私たちの知る限り、

all black holes in the universe should be spinning right now.

宇宙のすべてのブラックホールは今この瞬間も回転しているはずだ。

At incredible speeds too,

しかも信じられないほどの速さで、

up to 90% of the speed of light.

光速の90%にも達する。

This means that in reality,

つまり現実には、

black holes are even more screwed up than they usually get credit for.

ブラックホールは通常語られる以上にめちゃくちゃな存在だということだ。

The singularities of rotating black holes are even wilder.

回転するブラックホールの特異点は、さらに奇妙だ。

The rotation causes them to swell outwards,

回転によって外側に膨らみ、

into a sort of ringularity.

一種の環状特異点(リングラリティ)となる。

This rotation is so powerful,

この回転はあまりに強力で、

that space itself is dragged along.

空間そのものを引きずり込んでしまう。

This creates another region around spinning black holes,

これにより、回転するブラックホールの周囲にはもう一つの領域が生まれる。

called the ergosphere,

エルゴ球と呼ばれるその領域では、

where it's impossible to stay still,

どれだけ頑張っても、

no matter how hard you try.

じっとしていることは不可能だ。

Like a rushing whirlpool of space-time,

時空の激しい渦のように、

the tide is irresistible,

その流れには逆らえず、

and the black hole makes you orbit it,

ブラックホールはあなたを強制的に周回させる。

whether you want to or not.

望むと望まざるとにかかわらず。

Okay, so what will happen to black holes,

さて、ブラックホールはどうなっていくのでしょうか

as the universe ages and dies around them?

宇宙が年老いて死んでいく中で

Again, we don't know,

それもまだ誰にもわかりません

but we have some ideas based on our current understanding of physics.

ただ、今の物理学の理解に基づく仮説はあります

Hawking radiation.

ホーキング放射です

In quantum field theory,

量子場理論では

the vacuum of space is boiling with quantum fluctuations.

宇宙の真空は量子的なゆらぎで沸き立っています

These fluctuations are creating matter and antimatter pairs of particles

このゆらぎが物質と反物質の粒子対を生み出しています

from nothing,

何もないところから

which only exist for a very short time,

これらの粒子はごく短い時間しか存在せず

before annihilating.

すぐに対消滅してしまいます

When this happens near the event horizon of a black hole,

これがブラックホールの事象の地平線付近で起こると

one of these particles can fall in,

片方の粒子が中に落ち込むことがあり

stopping them from annihilating.

対消滅を免れてしまいます

The escaping particle is Hawking radiation.

逃げ出した粒子がホーキング放射です

Ultimately, the mass of this particle must come from the black hole,

最終的に、この粒子の質量はブラックホールから奪われるので

so over eons, black holes will shrink and radiate away.

気の遠くなる時間をかけてブラックホールは縮み、蒸発していきます

Hawking radiation is not the stuff that fell into the black hole,

ホーキング放射は、ブラックホールに落ちたものそのものではなく

it's new stuff, stealing mass from it.

新しく生まれた物質が質量を奪っているのです

As the black hole shrinks,

ブラックホールが縮むにつれて

the Hawking radiation gets stronger,

ホーキング放射はどんどん強くなり

faster and faster,

その勢いも加速していきます

until what's left eventually evaporates

そしてついに残った部分も蒸発しきり

in a flash of high-energy radiation like a nuclear bomb.

核爆弾のような高エネルギー放射の閃光を放ちます

And then, nothing.

そのあとには、何も残りません

But that won't happen for a long, long time.

とはいえ、それが起こるのはまだまだ先の話です

A black hole with the mass of our Sun

太陽と同じ質量のブラックホールは

has a lifetime of 10 to the power of 67 years.

寿命が10の67乗年もあります

Which means that it would take 10,000 billion, billion, billion,

つまり、その質量のわずか0.0000001%を失うのに

billion, billion, billion years

10000×10億を6回かけたほどの年月が

to lose 0.0000001% of its mass.

かかるということです

But most black holes are way more massive than our Sun.

しかし、ほとんどのブラックホールは太陽よりずっと質量が大きいのです

The most massive supermassive black holes in the centers of galaxies

銀河の中心にある最も巨大な超大質量ブラックホールは

have lifetimes of 10 to the power of 100 years.

寿命が10の100乗年にもなります

How long is that?

それはどれほどの長さなのでしょうか

Imagine an hourglass,

砂時計を想像してみてください

filled with one grain of sand for every single particle in the universe.

宇宙に存在するすべての粒子の数だけ、砂粒が入っているとします

Every 10 billion years,

100億年ごとに

one single grain of sand falls to the bottom.

たった一粒の砂が底へ落ちていきます

If we waited for all the sand to fall down,

その砂がすべて落ちきるのを待ったとしても

not even 1% of the lifetimes of these black holes would have passed.

このブラックホールの寿命の1%すら経過していません

There is no good concept to help our brains grasp these timescales.

この時間スケールを人間の脳が理解する術は、まだありません

Will we ever truly understand black holes?

私たちはいつか、ブラックホールを本当に理解できるのでしょうか

Really know what's going on inside them?

その内部で何が起きているのか、本当に知ることができるのでしょうか

No one knows.

誰にもわかりません

We can only see their outside,

私たちに見えるのは外側だけで

and the theories we have probably get their insides wrong.

内部についての理論は、おそらく間違っているでしょう

But it's okay to not know everything.

でも、すべてを知らなくてもいいのです

It just means there's still work to be done.

それはまだやるべきことが残っているというだけのこと

It means there are still mysteries to solve,

まだ解くべき謎があり

and big ideas to think about,

考えるべき大きなアイデアがあるということです

which is why humans do science.

だからこそ人間は科学を続けるのです

In the end,

結局のところ

we can at least be sure that we still have plenty of time left to think about them,

少なくとも、それを考える時間はまだたっぷり残っていると言えます

before the last one melts away.

最後のブラックホールが消え去るまでは

If you want to continue thinking about black holes,

ブラックホールについてもっと考え続けたいなら

you can do so by getting one of the many black hole related things

ブラックホール関連のグッズを手に入れてみてください

the Kurzgesagt team has made with love.

Kurzgesagtチームが愛情を込めて作ったものです

Like our black hole infographic poster,

ブラックホール解説ポスターもそのひとつ

that teaches you all the black hole basics.

ブラックホールの基本を学べます

Or our choose your own black hole adventure poster,

あるいは、自分で選ぶブラックホール冒険ポスターもあります

that takes you on a spectacular ride,

壮大な冒険へ連れて行ってくれる一枚で

and might leave you in need of a cuddle.

見終わったら誰かに抱きしめてもらいたくなるかもしれません

In which case we've made a black hole and white hole plushie.

そんなときのために、ブラックホールとホワイトホールのぬいぐるみも作りました

And if that's still not enough,

それでもまだ物足りないなら

we've also just released super comfy space socks,

超快適な宇宙ソックスも新発売しましたし

very shiny space pins,

きらきら輝く宇宙ピンバッジも

a new tote bag and pouch set,

新作のトートバッグとポーチのセットもあります

and we have many other great space related products,

他にも宇宙関連の素敵な商品がたくさんあり

that are all designed with love and care by us here at Kurzgesagt.

すべてKurzgesagtが心を込めてデザインしています

Getting something from our shop,

ショップで何かを購入することは

is the best way of supporting Kurzgesagt,

Kurzgesagtを応援する一番の方法であり

while getting something beautiful in return.

同時に素敵なものを手に入れられます

Because of you,

あなたのおかげで

we can keep making elaborate videos like the one you just watched,

今見てもらったような手の込んだ動画を作り続けられ

and release them for free for everyone.

それをすべての人に無料で届けられています

Thank you so much for your support.

応援、本当にありがとうございます