- 1790年のBenjamin Franklinの視点から現代を見れば、月面着陸のような巨大な出来事だけでなく、日常の技術も当時の基準では驚異的な変化である
- 電灯やインターネットは18世紀の知識の延長線上である程度説明できる一方、Wikipediaのように普遍的な知識が実際に実装された事例は、さらに異質な衝撃を与える
- CAT scanとGPSは、見えない信号、精密な時刻測定、衛星、計算を組み合わせて身体の内部や現在位置を把握し、複合的な科学技術の驚きを示す
- C. elegansの959個の細胞と6,720個の神経接続、ショウジョウバエ幼虫の3,016個のニューロンと548,000個のシナプス、成体ショウジョウバエの139,255個のニューロンと5,450万個のシナプスは、生物学的マッピングがどこまで精密になったかを示している
- 火星隕石277個の識別、温水シャワー、3階の浴室暖房、Tシャツの編み地、週5日勤務、Vesuvius Challengeへと連なる事例は、現代人が当然視している贅沢と科学が、過去には想像しがたい水準だったことを物語る
Franklinの目で見た現代技術
- Philadelphiaを歩きながらBenjamin Franklinと会話するという設定は、1790年以降の変化がどのような意味で驚異的なのかを考えるための装置である
- 電気街灯はFranklinにとって歓迎すべき発明だろうが、まったく予想外のものとは限らない
- Franklinの時代にも、より良い街路照明は誰もが望んでいた
- 電気を光に変えられるという発想は、当時の知識の延長線上に置ける
- インターネットも工学的な詳細は複雑だが、遠く離れた電線の片側で起きたことが反対側に影響を与えるという考え自体は、18世紀にも理解可能だった
- 1753年にも、電気信号で受信側の球を動かしてメッセージを送るという発想があった
- 初期の大西洋横断電信ケーブルの方式も非常に粗削りだった
- Wikipediaは、普遍的な百科事典という古くからの夢が実際に実現した例である
- 常に信頼できるわけではないが、何事も完全に信頼できるわけではないという点で受け入れられる
月面着陸より身近な日常の科学
- 人間を月へ送り、科学機器を残し、岩石を持ち帰ったことは、Franklinを圧倒するに足る事例である
- 月面着陸は当時も誰もを驚かせ、今なお驚異として残っている
- この事例は日常技術というより、例外的な出来事に近い
- より興味深いのは、Franklinが日常の中で直接出会うであろう技術である
- 内視鏡は、電灯の付いた管で腸の健康状態を確認するという程度であれば、比較的理解しやすい例に近い
- X-rayは内視鏡よりもさらに印象的な技術である
- 歯科医たちがX-ray技術を導入し始めるまで約2週間しかかからなかった、という昔の文章もあわせて紹介される
- CAT scanは、はるかに衝撃的な事例である
- 見えない光線をさまざまな方向から身体に当て、身体を通過する間にどれだけ弱まったかを測定する
- その測定値から、体内に何があり、どう配置されているかを推論する
- 陽電子放出や核磁気共鳴のような詳細な方式に踏み込むと、理解はさらに難しくなる
GPSに凝縮された衛星、時間、相対性理論
- GPSは、Franklinを最も驚かせる事例として挙げられる
- 説明は、地球軌道に32基の人工衛星を上げたという話から始まる
- 各衛星には、40ナノ秒以内の精度を持つ時計がある
- 衛星は、自分が見渡せる地球の半分全体に向けて、正確な時刻を無線で送ることができる
- 自身の正確な位置もGPS機器に知らせる
- GPS機器は、複数の衛星からのメッセージを使って自分の位置を計算する
- 元の説明では、機器側にも完全な時計があり、衛星との時間差に光速を掛けて距離を計算するとされていた
- その後の訂正では、GPS受信機は完全な時計を持っておらず、実際には3基の衛星と既知の時刻ではなく、4基の衛星を使って時空間上の位置を求めると補足されている
- 一般相対性理論は、GPSをさらに驚異的なものにしている
- 機器と衛星では時間の流れ方が同じではないため、それを計算に反映しなければならない
- そのすべての機能がポケットに入る機器に実装されている
生物学と隕石が示す知識の精密さ
- すべての驚異が良いものとは限らない
- 現代の漁業能力はあまりに高く、海の魚を枯渇させる危険がある
- C. elegansは、ある小さな線虫の細胞数と発生過程を非常に詳細に知っている例である
- 細胞数は959個である
- 受精卵から成長する中で、各細胞がどの前段階の細胞分裂から生じるかが分かっている
- 各細胞の機能や接続も分かっている
- 神経細胞は302個で、接続は6,720個である
- 昆虫の脳のマッピングも同じ流れにある
- ショウジョウバエ幼虫は3,016個のニューロンと548,000個のシナプスを持つ
- 2024年10月2日に追加された内容では、成体ショウジョウバエの脳マッピングが続く
- 成体ショウジョウバエは139,255個のニューロンと5,450万個のシナプスを持つ
- 火星隕石は、知識の精密さがどこまで高まったかを示している
- 地球で見つかった岩石の一部は月から来たものであり、いくつかは火星由来と分類されている
- 確認されている火星隕石は277個である
- 何十億もの岩石の中から数百個が外部天体由来であるだけでなく、具体的に火星から来たと突き止めた点に、さらに深い驚異がある
- 火星に装置を送り込み、その場を調べてメッセージを送り返させたからこそ、火星の岩石と比較できる
生活インフラと後から加わった驚異
- スーパーマーケットは、Franklinに大きな衝撃を与える例として追加される
- 買い物に入る前に心の準備をさせるほどの事例として置かれている
- 温水シャワーは、月面着陸より日常的だが、過去の基準では想像しがたい贅沢である
- 取っ手をひねるだけで、いつでも熱い湯が出る
- 水をくんだり火で温めたりする必要がない
- 水は家の3階の浴室まで容易に届く
- 冬には浴室も暖房される
- 都市インフラは、温水と暖房を可能にするもう一つの驚異である
- 都市全体に、可燃性ガスを各建物へ運ぶ埋設配管網が敷かれている
- 地下室には、煙の出ないガス火が管理不要で維持され、いつでも使える温水タンクを用意している
- 家の中の隠れた配管が、水を見えないまま運んでいく
- 家の配管に必要な金属の量や、それを鍛冶屋が手作業で作るのにかかる時間も、Franklinには想像しがたい水準である
- Tシャツは、織物ではなく編み物である点で、別の驚きとなる
- 最初はその緻密な組みに驚くかもしれない
- 斜め方向だけでなくあらゆる方向に伸びる点が、それが織物ではないことを示している
- 小さな編み針を想像し、普通の大きさの針でセーター1枚を編む時間を思い浮かべれば、衝撃はさらに大きくなる
- 土曜日の短いRegional Railの列車は、現代の労働慣行を示している
- 週末は通勤客が少ないため、列車が短くなる
- 「人々は土曜日に働かないのか」という反応を通じて、週5日勤務そのものが驚くべき変化として浮かび上がる
- The Vesuvius Challengeは、日常技術というより月面着陸に近い技術的偉業である
- 約2,000年前、Herculaneumは火山噴火で埋もれた
- その後の発掘で、以前は知られていなかったギリシャ語・ラテン語写本の巻物を収めた図書館が発見された
- 巻物は焼けて炭の円筒のようになっており、広げれば灰になってしまう
- 現代技術は、巻物を開かずに内部構造まで調べ、開いたときの姿を計算し、焦げたインクと焦げた羊皮紙を見分けて元の内容を推定できる
1件のコメント
Hacker Newsの意見
何よりも、現代のアメリカのスーパーマーケットは、1900年以前に生まれた人にとって、どんな驚異的な発明よりも大きな衝撃を与えたのではないかと思う
1月にブルーベリーを売っている？ 7か国のお茶が入った詰め合わせ箱？ 壁一面に並ぶスパイス？ パイナップル？ 使い捨てのアルミ包装？ パンを食べても砂や小石がジャリッとしない？ しかもすでにスライス済み？
これらすべてが、平均的な人にも比較的安価で手の届くものになっている
その体験は、数年後にロシア初の自由選挙で選ばれた指導者となったとき、ロシアに対する彼のビジョンを形作るうえで大きな役割を果たしたとされる
https://www.cato.org/blog/happy-yeltsin-supermarket-day
似た話として、40年間人類社会から隔絶して暮らしていたものの、夜空の新しく動く「星」が何なのかをある程度理解していたリコフ一家の話もある: https://www.smithsonianmag.com/history/for-40-years-this-rus...
ついでに、こんな引用もある: Peskovは「彼が何より驚いたのは透明なセロハン包装だった。『なんと、これは何を思いついたのだ――ガラスなのにくしゃくしゃになる！』」と記している
今私たちが享受しているこの途方もない豊かさは標準ではない。100年も前ではない大恐慌の時代には、アメリカでも人々は飢えていた
誰かが過激で暴力的なレトリックを広めるたびに、このことを思い出すべきだ
彼らは入植後の最初の10年間、馬のような労働用の動物も、牛のような食料・生計のための動物も持っていなかった。正確には、植民地初期のルイジアナでは牛は乳用に限られており、牛を殺すのは犯罪だった
Company des Indesが農地を開墾するために各人へ与えたのは、つるはし、くわ、シャベルが1本ずつだけだった
とりわけFolse家の始祖は、土地を開墾したあと、ひと夏じゅうマラリア熱で苦しみ、その後ハリケーンで土地が水浸しになった
到着から2年後になってようやく米を7樽収穫できたが、それを今のSt. Charles ParishのHahnville周辺からNew Orleansまで自ら運んで売らなければならなかった
その地域の人々が現地の先住民と良好な関係を築き、Creole Louisianaが今に至るまでるつぼのような文化になった理由のひとつは、肉の調達に専念する余裕がなかったため、作物を先住民と交換し、先住民は肉を狩り、子どもたちにも狩りを教えたからだ
歴史上、食料品市場に行ったことのある人なら、もっと大きな市場がありうるという概念は理解できただろうし、物を運ぶためのもっと速い馬や機械の鳥も想像できたかもしれない
商業が地球の反対側の品物を運んでくること自体は何千年も前からあったのだから、真の衝撃というより「どうやってこんな途方もないことを本当に実現したんだ？」に近かったのではないかと思う
本当に度肝を抜くのは、記事で挙げられているGPSのような例だ
物体を地上数百マイル上空に浮かべ、そこから即時に、静かに、見えない形で情報を送らせるというのは、超自然の領域であり、神聖さや不気味さの領域だ
ほんの少し時代をさかのぼるだけで、そんな話をすれば異端か悪魔と話しているとして告発されたかもしれない
「未来はすでにここにある。ただ、均等に分配されていないだけだ」 - William Gibson
朝からここで珍しく露骨に楽観的な文章を読むと新鮮だ
それほど遠くない過去の人が、現在の世界を人工の驚異で満ちた場所として見るだろうということを、ときどき味わってみるのもいい
もうひとつは電子レンジだと思う。概念としては物を温める箱だから単純だが、実際には無線でそれをやっているというのは、かなり頭を揺さぶるはずだ
月に行ったことが誰にとっても衝撃的だという点に加えて、その後私たちがそれをやめ、50年ものあいだわざわざ再挑戦しなかったという事実のほうが、むしろもっと衝撃的かもしれない。当時の人々が興味を失ったことも大きな理由だったのだから、今でも驚く
1972年にNixonが事実上有人宇宙プログラムをほぼ完全に打ち切り、Apollo 13以降すでに急速に縮小してきていた
彼は大きな失敗が差し迫っていて、それが1972年の選挙戦に悪影響を及ぼすのではないかと偏執的に恐れていた
興味深いことに、1972年に最終的な縮小案に署名した際、今世紀中に再び月に足を踏み入れることはないかもしれないと語っていた。当時はかなりばかげて聞こえただろうが、結局まったくその通りになった
宇宙開発競争の典型的な文脈が資本主義と共産主義のあいだのイデオロギー代理戦争だったというのは皮肉だ
しかしアメリカの宇宙計画は、巨大で強く中央集権化された政府の取り組みがあって初めて存在していた
政府から完全に独立して民間企業が星々を目指せるようになったのはごく最近のことで、だからこそ過去40年よりも直近10年のほうがはるかに大きな進展を遂げられた
この沼に入っていくための良い出発点は、おそらくここだろう。[1]
[1] - https://en.wikipedia.org/wiki/Canceled_Apollo_missions
Franklin が GPS に感嘆しただろうというこの記事の見立ては正しい気がする。
記事では特に触れられていないが、経度の問題は Franklin の生前、とりわけ海上で解決が難しい重要な科学・工学上の研究テーマだった。
詳しく調べたわけではないが、Gulf Stream を地図化した彼の研究を見ると、彼もこの問題に時間を割いていた可能性は高そうだ。
https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_longitude
だから魔法としか思えない。
ついでに、記事に小さな誤りを 1 つ見つけた気がする: ‘...and because the GPS device also has a perfect clock...’
些細な揚げ足取りではあるが、C. elegans という小さな虫の細胞数が 959 個で、それぞれの細胞がどのような細胞分裂から生じたか、各細胞が何をしてどうつながっているか、そのうち 302 個が神経細胞で神経接続が 6,720 個だ、というくだりには誇張がある。
私たちは C. elegans のニューロン の大半が実際に何をしているのかをまったく知らない。わかっているのは接続のされ方だけだ。
個々の C. elegans ニューロンの振る舞い、ひいては脳の動作の大部分は基本的に謎であり、それを解明するには実験技術がさらに何十年も進歩する必要があるかもしれない。
だからといって、これがすごくないという意味ではない。
ただ、多くの人が「C. elegans のコネクトームを知っている」を「C. elegans の脳がどう動くかを知っている」と取り違えているように思う。
実際には、脳についてごくわずかなことしか教えてくれない。私の好きなたとえで言えば、コンデンサやインダクタにつながっているかもしれないことも知らずに、配線と半田付けだけを見て複雑な回路を理解しようとするようなものだ。
必要な情報ではあるが、十分条件にはほど遠い。
コネクトーム は非常に有用だが、非常に高価なツールにすぎない。
そして今では、成体ショウジョウバエの脳のコネクトームも存在する。実際には 1 つ以上あり、規模は 20 万ニューロンと 2 桁大きい。
orange website の神経科学の議論はいつも見応えがあるが、コネクトーム以上に現代の神経科学技術は人を圧倒する。
私たちは、歴史上もっとも重要なショウジョウバエの原子の厚さの層を 1 枚ずつ剥がすために 5,000 万ドルを使い、注釈付けに何百人年も費やした。
さらに、特定のニューロン部分集合で発現するよう遺伝子工学された生物学的センサーを使い、VR トレッドミル上を動き回るショウジョウバエの 脳全体を毎秒数 Hz で日常的に撮像している。
過去の人々を連れてきて私たちの世界を見せ、感嘆させる 想像上のシナリオ を作るのが自分だけではないとわかってうれしい。
倉庫ほどの大きさのコンピュータより何桁も大きい計算能力をこの小さな装置に詰め込んだのを見たら、彼らがどう反応したか想像してみてほしい。くらくらする。
ある曲を n 年前に送って、もっと昔の聴衆にも理解できるようにするには、歌詞の何パーセント f を変えなければならないか、という基準で曲の良し悪しを測る。
これを書き留める小さなコミュニティもある (n=1 または 4?)。
https://lemmy.ml/c/howtimeless
実際には 1860 年代の Abe Lincoln を迎えに行く途中で、帰り道に何を見せるかを考えるのだ。
[1]: https://www.desmos.com/calculator
曾祖父が今の世界を見回している姿を想像するのが好きだ。
インターネットについてのくだり、つまり複雑な工学的細部はあくまで複雑な工学であって、基本的なアイデアは 18 世紀でも簡単に理解できるからそれほど驚くものではない、という話は、後に続くもっと驚くべき発明へつなぐための仕掛けだとはわかるが、少し無理があるように思える。
その段落は、電信がなぜそれほど驚きでなかったかを説明するものとしては納得できる。
しかし、そこから今日存在する 地球規模の広帯域パケット交換インターネット までは、いくつもの質的飛躍がある。
これを電信と同じ「基本的アイデア」とみなすのは難しい。
悲観論者の役を演じたいわけではないが、こうした驚くべき技術の進歩と、それをどう使うかという 知恵 が釣り合うといいと思う。
携帯電話は情報を調べたり、地球の反対側にいる家族とビデオ通話したりするときには素晴らしい。
だが、身近にいる現実の人を避けながら感情を落ち着かせるために携帯電話を眺めるのはよくない。
この問題を文化的にどう解決するのか気になる。自分の習慣から変えようと努力しているが、難しい。
技術の進歩が速すぎて、私たちは自分たちが持つ力を集団として処理しきれていない。
私たちは、父親の銃を見つけた 幼児 と大差ない。
「装置と衛星では時間が同じ速度で流れないので少し厄介だが、私たちはそれを計算できた。」
この一文には頭を殴られたような感覚がある
同期した時計と、アンテナに電圧スパイクが入ったときに複数の場所でその時計に時刻表示を記録する装置があれば、ほぼ半球上のどこででも雷の位置を数百フィート以内で三角測量できる（blitzortung.org）
しかし、相対論的補正が印象的な部分だと指摘するのはたしかに良い
40nsは少し大きい値に見える。何度も時刻を受信した後なら、10ns未満の「誤差」も可能で、晴天の良い条件では安価なハードウェアでも1ns以内まで行ける
私のGPSドリフトは1週間で10フィートで、しかもだんだん小さくなっている
良い受信機をキッチンの真ん中に置けば、48時間以内に点が壁の内側の範囲へ収束する
ただし、これは誤差補正なのかもしれないし、衛星時計自体が40nsほど不正確なのかもしれないので、確信はない
リボソームだ
人体には4文字の書体を使う小さな印刷機が10^20個入っていて、その新聞が微視的な商取引を行っている
あらゆる生命はリボソームに基づいている
数世紀前の人々を驚かせるような創発的過程があり、それは技術を超えている
普及したインターネット、情報、ソーシャルネットワークは技術だが、それらが私たちをどう変えたのか、私たちがどこにいても他人と関係を結ぶ方法や世界の見方をどう変えたのかは、良くも悪くも驚嘆に値する