一般相対性理論

宇宙が巨大で伸縮自在のトランポリンだと想像してみてください。さて、その真ん中に大きなボウリングのボールを置くところを思い描いてください。深いへこみができるのがわかりますか？それが、星や惑星のような巨大なものが時空の布に対して行うことです。それらは時空を曲げ、歪ませるのです。私はその曲がりと歪みです。近くを小さなビー玉が転がると、もう直線では進みません。ボウリングのボールが作ったカーブをたどるのです。それが私、作用している私です！長い間、人々は重力は単に物事を引き寄せる見えないロープ、17世紀にアイザック・ニュートン卿によって発見された神秘的な力だと考えていました。しかし、私はそれよりもはるかに素晴らしいものです。私は宇宙そのものの形です。私がいるから、惑星は太陽の周りを公転し、銀河は巨大な宇宙のダンスで渦を巻くのです。私は物質にどう動くべきかを教える秘密のささやきであり、何十億年もの旅をする光を導く穏やかなカーブです。私の本当の名前は少し言いにくいですが、私を完璧に説明しています。こんにちは、私は一般相対性理論です。

私はただ発見されたのではありません。人類史上最も輝かしい頭脳の一人、アルバート・アインシュタインによって想像されたのです。1907年頃、彼は重力について非常に深く考え始めました。ニュートンの考えは素晴らしいものでしたが、特に非常に巨大な物体の近くや非常に速い速度で何が起こるかについては、すべてを説明できるわけではありませんでした。アインシュタインは、広大な距離を瞬時に作用できるという力の考えに悩まされていました。彼には有名な「人生最良の考え」がありました。屋根から落ちる男性を想像したのです。彼は、その男性は自分の重さを感じないだろうと気づきました。自由落下しているからです。その瞬間、重力は消えてしまったかのように思えるでしょう！これがアインシュタインを革命的なアイデア、等価原理へと導きました。重力の効果は加速度の効果と全く同じだというものです。その後8年間、アインシュタインはこのアイデアを完全な理論にするために、信じられないほど複雑な数学と格闘しました。彼は空間と時間を別々のものとしてではなく、彼が時空と呼んだ単一の4次元の布として描きました。ついに1915年11月25日、彼は完成した研究をプロイセン科学アカデミーに発表しました。それが私の公式の誕生日です！私は純粋な思考から生まれた、宇宙を一つにまとめている力を理解するための新しく美しい方法なのです。

全く新しいアイデアであったため、私は自分が正しいことを証明しなければなりませんでした。私の最大の予測は、重力は非常に強力で、光の進路さえも曲げることができるというものでした。アインシュタインは、太陽の巨大な重力が、近くを通過する遠い星からの光を曲げるはずだと計算しました。問題は、太陽が出ている昼間には星が見えないことでした。しかし、解決策がありました。皆既日食です。1919年5月29日、アーサー・エディントン卿というイギリスの天文学者が、日食を観測するために世界の二つの異なる場所へ遠征隊を率いました。月が太陽の明るい光を完全に遮ると、空は暗くなり、太陽の近くの星々が見えるようになりました。天文学者たちは写真を撮り、それらの星の位置を慎重に測定しました。これらの写真を、数ヶ月前に夜に撮影された同じ星々の写真と比較したとき、彼らは驚くべきことを発見しました。星々の位置がずれていたのです！星からの光は、私が予測した通りの量だけ、確かに太陽の重力によって曲げられていました。そのニュースは世界中に野火のように広がりました。私は最初の大きなテストに合格し、アインシュタインは一夜にして世界的に有名になりました。また、私は水星の軌道に関する古い謎も解きました。その軌道にはニュートンの理論では説明できない奇妙な小さな揺れがあったのですが、私はその揺れが太陽の強力な時空の歪みによって引き起こされていることを示したのです。

今日、私は教科書の中の単なるアイデアではありません。あなたの日常生活の一部なのです！道を探すのにGPSを使ったことはありますか？あなたの携帯電話のGPSは、地球のはるか上空を周回する衛星と通信しています。それらの衛星は重力が弱い場所にいるため、その時計はここ地上の時計よりもわずかに速く進みます。もし科学者たちがこの差を補正するために私の方程式を使わなかったら、あなたのGPSは毎日数キロもずれてしまうでしょう！私はまた、ブラックホールのような宇宙で最も驚くべき天体の存在も予測します。そこでは時空が非常に大きく曲がっているため、光でさえも何も逃げ出すことができません。そして、ブラックホールのような巨大な天体が衝突すると、重力波と呼ばれる時空のさざ波を送り出すと予測しました。100年間、これらはただの予測でしたが、2015年に科学者たちはついにLIGO観測所を使って初めてそれを検出しました。それはまるで宇宙のドラムの鼓動を聞くようでした。私の物語は、好奇心と想像力が世界を変えることができることを示しています。私は、宇宙は私たちが見ることができるよりもはるかに奇妙で素晴らしいものであり、解決されるのを待っている新しい謎が常に存在することを思い出させてくれます。だから、上を見上げ続け、問い続け、そしてあなたがどんな新しいアイデアを世に送り出すか、誰にもわかりません。