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2008年3月12日 (水)

[10-16]-[10-19]

Science For All Americans 勝手に翻訳プロジェクト Chapter 10: HISTORICAL PERSPECTIVES

[10-16]

RELATING MATTER & ENERGY AND TIME & SPACE

As elaborate and successful as it was, however, the Newtonian world view finally had to undergo some fundamental revisions around the beginning of the twentieth century. Still only in his twenties, German-born Albert Einstein published theoretical ideas that made revolutionary contributions to the understanding of nature. One of these was the special theory of relativity, in which Einstein considered space and time to be closely linked dimensions rather than, as Newton had thought, to be completely different dimensions.

物質とエネルギー、時間と空間の関連性

ニュートンの世界観は20世紀に入ってもそれまでと同じように練り上げられ成功を収めたものであり続けたが、20世紀の初めあたりでついに、根本的な修正を施されなければならなくなった。当時まだ20代でしかなかったドイツ生まれのアルベルト・アインシュタインは、自然の理解に対して革命的な寄与を為す理論的考察(idea)をいくつも発表した[1]。そのうちの一つが特殊相対性理論であり、この中でアインシュタインは、空間と時間とは、ニュートンが考えたように完全に異なった次元なのではなく、むしろ密接に結びつけられた次元なのだと考えた。

[1] theoretical ideas は「理論的考察」でいいかと思います。また「いくつも」は複数形の表現として補ったものです。次の文が「そのうちの一つ」と続くことになるので。

[10-17]

Relativity theory had several surprising implications. One is that the speed of light is measured to be the same by all observers, no matter how they or the source of light happen to be moving. This is not true for the motion of other things, for their measured speed always depends on the motion of the observer. Moreover, the speed of light in empty space is the greatest speed possible—nothing can be accelerated up to that speed or observed moving faster.

相対性理論は、いくつかの驚くべき内容を含んでいた。そのうちの一つは、光の速さがあらゆる観測者によって同じ値に観測される、ということ、つまり、観測者や光源がどのように動いていたかということは全く問題でないというのである。このようなことは他の物体の運動においては正しくない、それら物体の観測される速さは観測者の動き方に常に依存するものである。さらには、真空中の光の速さは実現可能な最大の速さであり、他の何物もその速さまで加速することはできないし、上回る速さで動いていることを観測されることもない、というのである。

[10-18]

The special theory of relativity is best known for asserting the equivalence of mass and energy—that is, any form of energy has mass, and matter itself is a form of energy. This is expressed in the famous equation E=mc2, in which E stands for energy, m for mass, and c for the speed of light. Since c is approximately 186,000 miles per second, the transformation of even a tiny amount of mass releases an enormous amount of energy. That is what happens in the nuclear fission reactions that produce heat energy in nuclear reactors, and also in the nuclear fusion reactions that produce the energy given off by the sun.

特殊相対性理論の最も良く知られた側面は、質量とエネルギーの等価性を主張していることである。つまり、エネルギーはいかなる形態であっても質量を有し、物質それ自体がエネルギーの一形態であるといういうことである。このことは有名な方程式、E=mc2 によって書き表される。ここで E はエネルギーを、m は質量を、c は光の速さを表す。c はおよそ秒速 186,000 マイルであり[1]、ほんのわずかな質量からの変換でさえ、膨大な量のエネルギーを放出することになる。これは、原子炉にて熱エネルギーを生み出している核分裂反応で起こっていることであり、また、太陽が放出するエネルギーを生み出している核融合反応でも起こっていることである。

[1] メートル法ではおよそ秒速 300,000 km。

[10-19]

About a decade later, Einstein published what is regarded as his crowning achievement and one of the most profound accomplishments of the human mind in all of history: the theory of general relativity. The theory has to do with the relationship between gravity and time and space, in which Newton's gravitational force is interpreted as a distortion in the geometry of space and time. Relativity theory has been tested over and over again by checking predictions based on it, and it has never failed. Nor has a more powerful theory of the architecture of the universe replaced it. But many physicists are looking for ways to come up with a more complete theory still, one that will link general relativity to the quantum theory of atomic behavior.

およそ10年後、アインシュタインは、彼の業績の中でも最高の成果であると、また同時に、歴史上人類の知性が到達した最も深淵な成果の一つであるとみなされるものを発表した。これが一般相対性理論である。この理論は重力と時空の関係について扱っており、ここではニュートン的な重力は時空の形状の歪みとして解釈される。相対性理論は、理論に基づいて得られる予想を確認することによって何度も何度も繰り返し検証されてきており、そして予想がはずれたことは一度もない。宇宙の構造についてのより強力な理論に取って代わられたこともない[1]。しかし多くの物理学者達は未だに、より完全な理論を、一般相対性理論を原子の振舞いについての量子論へと結び付けるであろう理論を、創り出すための方法を探し続けている。

[1] 原文は倒置で強調文となっているのですが、日本語ではどうにも言いようがないような気がしまして、普通の文章になっています。

物理学の話題はこれで一区切りかな。次の段落は地質学の話ですね。

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