デビッド・クリスチャン： ビッグ・ヒストリー

素晴しいイラストを使って、ビッグバンからインターネットまでの完全な宇宙の歴史を、デビッド・クリスチャンが18分間で見事に解説します。これが「ビッグ・ヒストリー」です。複雑性や生命そして人間性について広い視野からの啓発的な見解であり、宇宙の時間軸からすれば我々の存在は一瞬に過ぎないことに気付かされます。

まず ビデオをご覧下さい

そう スクランブルエッグです

でも これを見ていると

皆さん 少しだけ違和感を

感じてきませんか?

お気付きかもしれませんが　実はこれは

逆回転で玉子が元に戻っているのです

黄身と白身が分けられましたね

今玉子の中に戻っています

我々は皆心の中ではわかっています

これは宇宙の動きとは違うと...

スクランブルエッグはドロドロです

玉子は美しく、洗練されたもので

更に洗練されたもの、例えば

ニワトリを作り出せます

我々は皆心の中ではわかっています

宇宙はドロドロから複雑に

変わったりはしないと...

実はこの直観は

物理学の最も基礎的な法則に反映されています

熱力学第二法則、エントロピーの法則です

それが基本的に言っているのは

宇宙の一般的な傾向は

秩序や構造から

無秩序や

無構造に向かうということ...

つまり、ドロドロです

それであのビデオは

ちょっと変に感じたのです

それでも

周りを見渡してみると

周囲には驚くほどの

複雑性があります

エリック・ベインホッカーの推定ではニューヨーク市だけで

100億種類もの商品が取引されているそうです

それは地球上に住む種の

100倍になります

それも一つの種によってです

70億もの個体がいて

貿易や旅行、インターネットで

膨大な複雑性を持った

グローバルシステムにリンクされています

ここに大きな謎があります

熱力学第二法則に

支配された宇宙では

どうすれば

先程述べたような複雑性を生み出せるのでしょう...

あなたや私、そしてこの会場とかに

代表されるような複雑さです

答えはこんな感じでしょう

宇宙は複雑性を作ることができる

だがそれはとても難しい

ポケットには

私の同僚フレッド・スピアーが

「ゴルディロックス条件」と呼ぶものがあるようです

暑すぎず寒すぎず

複雑性の創造にちょうど良い条件...

そこでもう少し複雑なものが現れます

もう少し複雑なものが現れた場所では

もう少しだけ複雑なものが得られます

このようにして、複雑性が段階的に

作られていくのです

各段階はマジックのようです

宇宙の何もないところから 全く新たなものが

生み出されるように見えるからです

ビッグヒストリーではこれらの瞬間を

閾値の瞬間 と呼んでいます

それぞれの閾値において

行く手は更に厳しくなります

複雑なものはより壊れやすく

より脆くなり

ゴルディロックス条件はより厳しくなり

複雑性が生み出されるのは

より困難になります

我々は極端に複雑な生物として

宇宙がいかにして第二法則に反して

複雑性を生み出すかの物語を

是が非でも知っておくべきです

またなぜ複雑性が

脆弱性や虚弱性を

意味するかも...

それこそがビッグヒストリーで語られる物語です

しかしその為には 一見全く不可能と

思えるようなことをしなければなりません

宇宙の全体の歴史を調べることです

では、やってみましょう

(笑)

まず始めに 時間軸をさかのぼって

137億年前の

時の始まりに行きましょう

周りには何も存在しません

時間や空間すら存在しません

考えうる最も暗くて何も入っていないものを想像し

何億兆回も立方体に詰め込んで下さい

そういうところに来たのです

そして突然

バン!　宇宙が誕生します　宇宙全体です

最初の閾値を超えました

宇宙は小さく 原子より小さいです

想像できないくらい熱いです

今日の宇宙に含まれる全てが詰まっています

想像してください　破裂し

信じられないスピードで拡がっています

最初はぼやけていますが

その中から急速にはっきりしたものが浮かび上がります

最初の１秒間で

エネルギー自体が明確な力に砕け散ります

電磁気力や重力などの力です

エネルギーはとても不思議なこともします

凝固して物質を形成するのです

光の粒子を作るクォークや

電子を含むレプトンです

それらすべてが最初の１秒で起こるのです

では38万年進めます

それは人類誕生後の期間の２倍に相当します

そこで単純な原子が誕生します

水素とヘリウムです

ここでちょっと立ち止まりましょう

宇宙の誕生後38万年です

宇宙がこの段階になると

沢山の事が分かっているからです

中でも重要なのは 非常に簡単な形であったことです

水素とヘリウムの原子の

大きな雲からなっていました

構造化はされていません

本当に宇宙のドロドロのようなものです

でもそれは完全には正しくありません

WMAP衛星等による

最近の研究が示すには

背景に実はほんの少しの違いがあるのです

ここに見える

青い部分は 赤い部分よりも千分の一度だけ

温度が低いのです

これらは小さな違いですが

宇宙が次の段階に進んで

複雑性を増すのに十分でした

それはこのようになります

重力は物がより多くあれば

より強力になります

少しだけ密度の濃い部分では

重力が水素とヘリウム原子の雲を

圧縮し始めるのです

そうして初期の宇宙は数億の雲に

分割されていくのです

それぞれの雲は圧縮され

密度が高まると共に重力も増し

雲の中心では温度が上昇し始めます

そして雲の中心部では

温度が閾値を超えるのです

1000万度を超えると

陽子は溶解し始めます

そこで大量のエネルギーが放出されます

そして バン!

最初の星の誕生です

ビッグバンの約２億年後から

恒星が宇宙の至る所に現れ始めます

数十億にもなります

そして宇宙は遥かに面白くなり

複雑になりました

恒星は二つの新たな閾値を超えるような

ゴルディロックス条件を生み出します

巨大な恒星が終期を迎えると

非常に高い温度を生み出して

陽子が解けて様々な変わった組合せを生じ

周期表にあるすべての元素を形成します

もし私のように金の指輪をしていれば

それは超新星爆発により作られたものです

宇宙は化学的により複雑になります

そして化学的により複雑な宇宙では

より多くのものを作るのも可能になります

そして新たに起こることは

若い太陽、若い恒星の

周りで

これらの元素が結合して 渦巻き始めます

恒星のエネルギーによってかき回されるのです

粒子が形成され 雪片が形成され

小さな塵の固まりや

岩や小惑星も形成され

最終的に惑星や月が形成されます

わが太陽系もそうして形成されました

45億年前のことです

地球のような岩石の多い惑星は

恒星よりも遥かに複雑です

より多様な種類の物質を含んでいるからです

ここで４つめの複雑性の閾値を超えました

そして行く手は更に厳しくなります

次の段階では 遥かに壊れやすく

遥かに脆弱であるものの

一方でもっと創造的であり

更なる複雑性を生み出すことができる

ものが導入されます

それは勿論

生物のことです

生物は化学によって作られました

我々は巨大な化学物質のパッケージです

そして化学が電磁気力を支配しました

それは重力よりも小さなスケールで働きます

それで我々は恒星や

惑星よりも小さいのです

では化学にとって理想的な条件とは何でしょう?

ゴルディロックス条件とは何でしょう?

まずエネルギーが必要ですが

多すぎてもいけません

恒星の中心には大量のエネルギーがあり

結合された原子は全て再度分裂するだけです

少なすぎてもいけません

銀河系間の空間ではエネルギーが少なすぎて

原子は結合できません

ちょうどよい量が必要なのです

結果として惑星がちょうど良かったのです

恒星から近くて、近すぎもしなかったので...

化学元素の多様性も必要ですし

水などの液体も必要です

なぜでしょう?

気体では 原子が互いに速く通過する為

結びつくことができません

固体では

原子がくっつき合って 動けません

液体では

動き回って寄り添いあい

結合して分子を形成するのです

ではどこでそうしたゴルディロックス条件が見つかるのでしょう?

惑星は素晴らしく

初期のわが地球は

ほとんど完璧でした

太陽からの距離も程よく

水でできた巨大な海がありました

そしてその海の底深くには

地殻の中に亀裂があり

地球の内部から湧き出る熱を得られ

多様な元素も得られました

そしてその海底の割れ目で

素晴しい化学反応が始まり

原子が様々な変わった形で結合を始めたのです

勿論 生命は単なる

変わった化学反応ではありません

どうすれば　この生存可能と

思える巨大な分子を

安定させられるでしょうか?

ここで生命は 全く新たな

トリックを生み出します

個別に安定化させるのではなく

情報を運ぶための

テンプレートを安定させるのです

そしてテンプレート自体をコピーさせます

勿論 DNAのことですね

情報を格納する

美しい分子です

DNAの二重らせん構造をご存じでしょう

はしごの各段が情報を格納します

DNAはどうやって生命を作るかの

情報を格納しているのです

DNAは自身をコピーします

コピーをして

海を越えてテンプレートをまき散らすのです

そうやって情報が広がります

情報が我々の物語の一部となりましたね

しかしDNAの本当の素晴しさは

その不完全さにあります

コピーをする過程で

数十億に一つのはしごで

エラーが生じるのです

それが意味するのは

DNAが 学習しているのです

生命を生み出す新たな方法を蓄積しています

エラーの幾つかは上手く機能するのです

DNAが学習して

更に多様性と複雑性を作り出しているのです

過去40億年にわたりそれが起こっています

地球上の生命は その大半の時間において

比較的簡単な構造でした

単細胞です

しかしそれは多様性を持ち

また内部は複雑でした

そして6~8億年前に登場したのが

多細胞生物です

菌類が誕生し 魚類が誕生し

植物や

両生類や 爬虫類

そして勿論 恐竜が誕生します

そして時には 大災害が起こります

6500年前に

小惑星が 地球の

ユカタン半島近くにぶつかり

核戦争に相当する条件を作り出し

恐竜は絶滅します

恐竜にとっては悪夢です

しかし恐竜が残した隙間で繁栄してきた

我々哺乳類の

先祖にとってそれは吉報でした

そして我々人間は

その小惑星衝突によって

6500年前に始まったその創造的な

革命的衝撃の一部だったのです

人類は20万年前に誕生しました

それはこの偉大な物語の

一つの閾値と言えます

その理由を説明します

DNAが学習することを知りました

情報を蓄積するのですが

とても時間が掛かります

DNAが情報を蓄積するのは

不規則なエラーによってで

たまたま幾つかが機能したものです

しかしDNAはより速く学習する方法を生み出しました

脳を持った生物を作り出したのです

それらはリアルタイムで学習できます

情報を蓄積し 学習するのです

悲しいことは

死んだ時には情報も一緒に死ぬことです

そこで人間を特別にしたのは

言葉です

我々は伝達のシステムである言語を授かりました

とても強力且つ正確で

学んだことを正確に他人と共有できるので

集合記憶としての蓄積も可能になりました

それは即ち

情報を得た個人よりも長く生き

世代を越えて蓄積されていくのです

それ故に 種として とても創造的で

強力なのです

またそれ故に歴史があるのです

40億年の歴史の中で唯一我々が

その才能を持っています

私はその能力を

集団学習と呼んでいます

それが我々を特別にしています

その実例が

人類の歴史の初期段階に見られます

我々はアフリカの

サバンナで種として進化しましたが

その後新たな環境に移住していきます

砂漠やジャングルに

シベリアのツンドラ氷河にも

厳しく辛い環境です

アメリカにもオーストラレーシアにも...

移住の度に学習が必要でした

環境を活用する新たな方法

周囲に対処する新たな方法の学習です

そして1万年前に

地球環境の急速な変化、即ち

最後の氷河期の終わりを活用し

農業を学んだのです

農業はエネルギーの大鉱脈でした

そのエネルギーを活用して

人口は何倍にもなりました

人間社会はより大きく より密に

より繋がったものとなります

そして500年前に

グローバルに繋がり始めました

船や電車を通じて

また電信やインターネットを通じて

そして今では世界中の

70億人もの脳が

一つに繋がったようです

その脳はワープのような速さで学んでいます

そして200年前にまた別のことが起きます

他のエネルギー鉱脈を見つけたのです

石油です

石油と集団学習によって

現在の我々の周囲にある驚くべき

複雑性がもたらされました

そして今ここに

会議場に戻ってきました

我々は過去137億年を

戻ってくる旅をしました

強力な物語だと感じられたと思います

それは人間が驚くべき且つ

創造的な役割を果たしています

しかしそこには警告もあります

集合学習は大変強力な力ですが

我々人間がそれを

使いこなせるかは不明です

私は英国で育った子供の頃に起こった

キューバ危機のことを鮮明に覚えています

数日の間

生物圏全体が

破壊に瀕することになりました

それと同じ兵器が今も存在し

依然装備されています

我々がそのワナを避けても

他国が我々を待っています

我々は石油を使いすぎて

過去1万年にわたり人類文明の発展を

可能にしてきたゴルディロックス条件を

弱体化しているようです

ビッグヒストリーにできることは

我々の複雑性と脆弱性、そして我々が直面する

危険の本質を示すだけでなく

我々の集団学習の力も

示してくれます

そして最後に

これが私の願いです

私の孫ダニエルに

そして世界中の彼の友達や

同世代の人たちに

ビッグヒストリーの物語を知ってもらい

それを十分に知ることで

我々が直面する

課題と機会を

理解してもらいたい

その為に我々のグループは

世界中の高校生向けに

ビッグヒストリーの

無料オンライン講座を作っています

我々はビッグヒストリーが

不可欠な知的ツールになると信じています

ダニエルや彼の世代が

巨大な課題と

巨大な機会に直面した際に...

この美しい惑星の歴史における

この閾値の瞬間において...

ご静聴ありがとうございました

(拍手)