［From Ptolemy to Dark Matter - Part 1 プトレマイオス（トレミー）からダークマターへ-パート1］
A map of the major galaxies surrounding the Milky Way.
天の川を取り巻く主要な銀河の地図。
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Feb 04, 2009
基本的な仮定は、新しい観察結果をどのように解釈し、議論するかに圧倒的な影響を及ぼします。
私たちが受け入れている宇宙の見方を形作るそのような仮定の1つは、重力が銀河の運動を支配しているということです。
これらのタイプの基本的な信念体系を変えることは困難です。
たとえば、ギリシャの天文学者クラウディオス・プトレマイオスの時代には、地球が宇宙の中心であるというのが広く支持されていた基本的な仮定でした。
実際、それを信じる理由はたくさんありました。
恒星、太陽、惑星は目に見えて空を横切って移動し、地球は明らかに非常に堅固で固定されているように感じます。
当時の最高の思想家によると、天体は惑星ごとに5つもの球体を持つ目に見えない球体に配置されていました。
球内の球を考慮に入れることによって、惑星の逆行運動を説明することができます。
その信用のために、この世界観で多くのことが説明されました。
プトレマイオスの従円と周転円、ディファーレントの洗練された使用、およびエカントの革新的な導入により、プトレマイオスシステムは、惑星運動だけでなく、エクイノックス（春秋分点）の歳差運動などの予測に非常に成功しました（最初に開発されたコペルニクスシステムよりも）。
しかし、16世紀までに、ガリレオによる金星のフェーズの観測は、プトレマイオスシステムとは完全に互換性がありませんでした。
その後、1631年の金星の太陽面通過に関するケプラーの予測は、太陽系の地動説、コペルニクスの見方にとって大成功でした。
不必要に挑発的ではありませんが、プトレマイオスのパラダイムと暗黒物質や銀河を取り巻く現在の理論との間には興味深い類似点があります。
天動説を駆動する目に見えない天球を信じる正当な理由があったように、銀河を取り巻く暗黒物質の目に見えない球（「ハロー」と呼ばれる）を信じる理由があります。
それはすべて、銀河の質量がどのように測定されるかに関係しています。
銀河の質量を計算するための一般的なアプローチの1つは、軌道法です。
この軌道法では、恒星達の回転速度（恒星の周りの水素ガスからの電波〈=ラジオ波〉の赤方偏移）が、銀河の質量を推測するために使用されます。
計算は比較的簡単です：
恒星の軌道速度（または銀河の「速度分散」）と、問題の質量を含む銀河の中心からの距離が測定されると、そうすれば、質量を解くのは簡単です。
しかしながら、計算には、システムの位置エネルギー源として重力のみが含まれます。
暗黒物質を生む問題は次のとおりです。
この重力のみのアプローチで銀河の質量を導出すると、目に見える物質よりも計算された質量が多くなります。
つまり、銀河内のすべての恒星達と目に見える塵の質量の合計は、軌道法で得られた質量よりはるかに少ないのです。
重力が銀河内の恒星達の回転速度を駆動する場合、目に見えない暗黒物質の形で隠された質量が存在する必要があります。
重力が銀河の回転速度を駆動する支配的な力ではない場合はどうなりますか？
今日、この質問をすることは、1550年に学んだ1人の天文学者に「地球が宇宙の中心にない場合はどうなるか？」と尋ねるようなものです。
重力が銀河の運動における支配的な動的力ではないと主張することは、私たちの現在の天文学者にとって同じように衝撃的です。
しかしながら、プラズマ中の電磁力が宇宙論的スケールで作用するという概念を支持する良い証拠があります。
ハンス・アルヴェーン（プラズマ物理学の研究でノーベル賞受賞者）は、銀河系で大規模な電磁力を回転エネルギーに変換する巨大な旋回するバークランド電流に銀河が存在することを提案しました。
次に、銀河の漏れ電流は、恒星系の回転エネルギーに変換されます。
アンソニー・ペラットによる独創的な研究（例えば、Snell and Peratt、1995を参照）は、銀河の平坦な回転曲線が、暗黒物質を必要とせずにプラズマシミュレーションによってうまくモデル化されていることを示しています。
〈http://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1995Ap&SS.227..167S/abstract〉
銀河中心、強力なX線、ガンマ線、および回転エネルギーのすべての観測は、銀河系を駆動する十分な電流密度で説明できます（Peratt、1986）。
銀河の典型的な平坦な回転速度曲線は、隠れた暗黒物質の質量を示すものではなく、別の力が働いていることを示しています。
これが、位置エネルギー源として重力のみを含む方程式を使用して銀河の質量を導出することが問題につながる理由です。
電気的単極（=同極）モーターのように銀河を駆動する追加の電磁力が働いています（ドナルド・スコットの著書「The Electric Sky」の要約を参照）。
つづく。
Contributed by Thomas Wilson
トーマス・ウィルソンによる寄稿
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Feb 04, 2009
Fundamental assumptions have an overwhelming influence on how we interpret and discuss new observations.
基本的な仮定は、新しい観察結果をどのように解釈し、議論するかに圧倒的な影響を及ぼします。
One such assumption that shapes our accepted view of the Universe is that gravity dominates the motion of galaxies.
私たちが受け入れている宇宙の見方を形作るそのような仮定の1つは、重力が銀河の運動を支配しているということです。
It is difficult to change these types of fundamental belief systems.
これらのタイプの基本的な信念体系を変えることは困難です。
For example, in the time of the Hellenic astronomer Claudius Ptolemaeus, it was a widely held fundamental assumption that the Earth was the center of the cosmos.
たとえば、ギリシャの天文学者クラウディオス・プトレマイオスの時代には、地球が宇宙の中心であるというのが広く支持されていた基本的な仮定でした。
In fact, there were many good reasons to believe it.
実際、それを信じる理由はたくさんありました。
The stars, the sun, and the planets visibly move across the sky and the Earth obviously feels very solid and fixed.
恒星、太陽、惑星は目に見えて空を横切って移動し、地球は明らかに非常に堅固で固定されているように感じます。
According to the best thinkers at the time, the heavenly bodies were positioned on invisible spheres with as many as five spheres per planet.
当時の最高の思想家によると、天体は惑星ごとに5つもの球体を持つ目に見えない球体に配置されていました。
By allowing for spheres within spheres, one could explain the retrograde movement of the planets.
球内の球を考慮に入れることによって、惑星の逆行運動を説明することができます。
To its credit, much was explained with this world-view.
その信用のために、この世界観で多くのことが説明されました。
With Ptolemy’s sophisticated use of epicycles, deferents, and the innovative introduction of the equant, the Ptolemaic system was very successful at predicting such things as the precession of equinoxes as well as planetary motion (more so than the Copernican system when it was first developed).
プトレマイオスの従円と周転円、ディファーレントの洗練された使用、およびエカントの革新的な導入により、プトレマイオスシステムは、惑星運動だけでなく、エクイノックス（春秋分点）の歳差運動などの予測に非常に成功しました（最初に開発されたコペルニクスシステムよりも）。
However, by the sixteenth century, Galileo’s observations of the phases of Venus were completely incompatible with the Ptolemaic system.
しかし、16世紀までに、ガリレオによる金星のフェーズの観測は、プトレマイオスシステムとは完全に互換性がありませんでした。
Subsequently, Kepler’s prediction of the transit of Venus in 1631 was a great success for the heliocentric, Copernican view of the solar system.
その後、1631年の金星の太陽面通過に関するケプラーの予測は、太陽系の地動説、コペルニクスの見方にとって大成功でした。
Not to be unnecessarily provocative, but there are interesting similarities between the Ptolemaic paradigm and the current theories surrounding Dark Matter and galaxies.
不必要に挑発的ではありませんが、プトレマイオスのパラダイムと暗黒物質や銀河を取り巻く現在の理論との間には興味深い類似点があります。
Just as there were good reasons to believe in invisible celestial spheres driving a Geocentric Model, there are reasons to believe in invisible spheres (called “haloes”) of dark matter surrounding galaxies.
天動説を駆動する目に見えない天球を信じる正当な理由があったように、銀河を取り巻く暗黒物質の目に見えない球（「ハロー」と呼ばれる）を信じる理由があります。
It all has to do with how the mass of a galaxy is measured.
それはすべて、銀河の質量がどのように測定されるかに関係しています。
One popular approach to compute galactic mass is the orbital method.
銀河の質量を計算するための一般的なアプローチの1つは、軌道法です。
In the orbital method, the rotational velocity of stars (the red shift of radio waves from hydrogen gas around the stars) is used to infer the mass of the galaxy.
この軌道法では、恒星達の回転速度（恒星の周りの水素ガスからの電波〈=ラジオ波〉の赤方偏移）が、銀河の質量を推測するために使用されます。
The math is relatively straightforward:
once the stellar orbital velocity (or “velocity dispersion” for the galaxy) and the distance from the center of the galaxy that contains the mass in question are measured, then it is easy to solve for mass.
計算は比較的簡単です：
恒星の軌道速度（または銀河の「速度分散」）と、問題の質量を含む銀河の中心からの距離が測定されると、そうすれば、質量を解くのは簡単です。
However, the math only includes gravity as the potential energy source for the system.
しかしながら、計算には、システムの位置エネルギー源として重力のみが含まれます。
The problem that begets dark matter is as follows.
暗黒物質を生む問題は次のとおりです。
When the mass of a galaxy with this gravity-only approach is derived, there is more computed mass than visible matter.
この重力のみのアプローチで銀河の質量を導出すると、目に見える物質よりも計算された質量が多くなります。
That is, the sum of the mass of all the stars and visible dust in the galaxy is far less than the mass derived with the Orbital Method.
つまり、銀河内のすべての恒星達と目に見える塵の質量の合計は、軌道法で得られた質量よりはるかに少ないのです。
If gravity drives the rotational velocity of the stars in the galaxy, then there must be hidden mass in the form of invisible dark matter.
重力が銀河内の恒星達の回転速度を駆動する場合、目に見えない暗黒物質の形で隠された質量が存在する必要があります。
What if gravity is not the dominant force driving the rotational velocity of galaxies?
重力が銀河の回転速度を駆動する支配的な力ではない場合はどうなりますか？
Today, asking this question is like asking a learned astronomer in 1550, “What if the Earth is not at the center of the cosmos?”
今日、この質問をすることは、1550年に学んだ1人の天文学者に「地球が宇宙の中心にない場合はどうなるか？」と尋ねるようなものです。
Asserting that gravity is not a dominant dynamical force in the motion of galaxies is just as shocking to astronomers of our current time.
重力が銀河の運動における支配的な動的力ではないと主張することは、私たちの現在の天文学者にとって同じように衝撃的です。
However, there is good evidence that supports the notion that electromagnetic forces in plasma act on the cosmological scale.
しかしながら、プラズマ中の電磁力が宇宙論的スケールで作用するという概念を支持する良い証拠があります。
Hannes Alfven (Nobel Laureate for his work in plasma physics), proposed that galaxies reside in immense, gyrating, Birkeland currents that convert large-scale electromagnetic forces into rotational energy in a galactic system.
ハンス・アルヴェーン（プラズマ物理学の研究でノーベル賞受賞者）は、銀河系で大規模な電磁力を回転エネルギーに変換する巨大な旋回するバークランド電流に銀河が存在することを提案しました。
In turn, leakage currents in the galaxy are converted into rotational energy in star systems.
次に、銀河の漏れ電流は、恒星系の回転エネルギーに変換されます。
Seminal work by Anthony Peratt (e.g. see Snell and Peratt, 1995) has shown that the flat rotational curve of galaxies is well modeled by plasma simulations without the need for dark matter.
アンソニー・ペラットによる独創的な研究（例えば、Snell and Peratt、1995を参照）は、銀河の平坦な回転曲線が、暗黒物質を必要とせずにプラズマシミュレーションによってうまくモデル化されていることを示しています。
〈http://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1995Ap&SS.227..167S/abstract〉
All the observations of the galactic core, the intense X-rays, gamma rays and rotational energies could be explained with sufficient current densities driving the galactic system (Peratt, 1986).
銀河中心、強力なX線、ガンマ線、および回転エネルギーのすべての観測は、銀河系を駆動する十分な電流密度で説明できます（Peratt、1986）。
The typical flat rotational velocity curve of a galaxy does not indicate hidden dark matter mass, it indicates that another force is at work.
銀河の典型的な平坦な回転速度曲線は、隠れた暗黒物質の質量を示すものではなく、別の力が働いていることを示しています。
This is why deriving the mass of a galaxy using equations that only include gravity as the source of potential energy leads to problems.
これが、位置エネルギー源として重力のみを含む方程式を使用して銀河の質量を導出することが問題につながる理由です。
Additional electromagnetic forces are at work that drive the galaxy like an electric homopolar motor (see a summary in Donald Scott’s book “The Electric Sky”).
電気的単極（=同極）モーターのように銀河を駆動する追加の電磁力が働いています（ドナルド・スコットの著書「The Electric Sky」の要約を参照）。
To be continued.
つづく。
Contributed by Thomas Wilson
トーマス・ウィルソンによる寄稿
