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『空飛ぶクルマ 電動航空機がもたらすMaaS革命』(根津禎) [読書(サイエンス)]

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 2018年になると、長らく空飛ぶクルマの製品化に取り組んでいた新興企業が製品化を発表したり、これまで「ステルス」状態にあった新興企業が表に出たりと、空飛ぶクルマの実現に向けて、業界が大きく動いた。さらにフランスAirbus(エアバス)グループや米Boeing(ボーイング)、英Rolls-Royce Holdings(ロールス・ロイス ホールディングズ)といった航空機分野の大手メーカーも、その進捗状況をアピール。自動車メーカーも取り組みを明かすなど、大小や新旧の入り乱れた、業界をまたぐ激しい主導権争いが勃発している。
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単行本p.4


 渋滞に巻き込まれることなくビルの屋上から屋上へと飛ぶタクシー。内燃機関(ジェットエンジン等)がなくCO2を排出しない航空機。数年後に迫った商用サービス開始を見据えた「バッテリーとモーターで空を飛ぶ航空機」の開発競争と次世代交通インフラ支配をめぐる激しい攻防の現状を紹介してくれる一冊。単行本(日経BP)出版は2019年4月、Kindle版配信は2019年4月です。


[目次]

序章 離陸する「空飛ぶクルマ」、先行する海外勢を日本が追う
第1章 勃興する新市場「空飛ぶクルマ」
第2章 電動化が変える航空機市場
第3章 破壊的イノベーションに備える航空大手
第4章 加速する電動化技術の革新
第5章 電動航空機を日本の基幹産業に


序章 離陸する「空飛ぶクルマ」、先行する海外勢を日本が追う
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 空飛ぶクルマの市場が本格化するのは2025年以降とされ、「ずっと先の話」と思われるかもしれないが、新しい乗り物だけに、安全性の確保や安全基準の策定、運航管理システムの整備、技術開発など、実現に必要なエコシステムの形成に時間がかかる。すなわち、今まさに取り組み始めないと世界競争を勝ち抜けない。
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単行本p.4


 次世代の交通運輸システムを大きく変革する電動航空機。激化するその開発競争の現状を簡単にまとめます。


第1章 勃興する新市場「空飛ぶクルマ」
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 予測の幅は広いものの、約6.4兆円を超える新市場が誕生する可能性があることから、大手企業からスタートアップと呼ばれるような新興企業まで、国内外の数多くの企業がeVTOL機や同機を利用した都市航空交通の分野になだれを打って参入してきている。さらに自動車業界という「異業種」からの参戦も相次ぐ。すなわち、空飛ぶクルマを舞台に、「新興企業 vs 大手企業」「航空機業界 vs 自動車業界」「海外 vs 日本」といった構図で激しい主導権争いが始まっているのである。
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単行本p.23


 ドライブモードで地表を走行し、フライトモードにチェンジして離陸する。あるいは垂直離着陸可能な小型電動航空機eVTOL。「空飛ぶクルマ」の様々な方式や技術、主なプレーヤー、その狙い、市場規模予測など、基礎情報を確認します。


第2章 電動化が変える航空機市場
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 空飛ぶクルマこと、eVTOL機の実現に不可欠な電動化技術。同技術に目を向けると、それ単独で大きな産業に成長する可能性が高い。電動化技術の応用先は、回転翼を備えたeVTOL機にとどまらず、「ジェネラルアビエーション」「ビジネスジェット」と呼ばれるような小型の固定翼機、「リージョナルジェット」といった数十人乗りの中型機、「細胴(ナローボディ)」や「太胴(ワイドボディ)」といった100人以上が乗る大型機(旅客機)もその範疇にあるからだ。
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単行本p.98


 回転翼、固定翼、小型、中型、大型。あらゆるタイプの航空機に大きなインパクトを与える電動化技術。空の技術革新を目指す航空機業界の動向をまとめます。


第3章 破壊的イノベーションに備える航空大手
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 ここまで紹介したように、空飛ぶクルマや航空機の電動化を舞台に、新興企業や自動車業界の企業が航空機業界に攻め入っている。それを迎え撃つのは、航空機メーカーや航空機用装備品メーカーなどである。
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単行本p.114


 エアバス、ボーイング、ベルヘリコプター、ロールスロイス。電動航空機と電動化技術の分野で主導権を狙う大手企業の動向をまとめます。


第4章 加速する電動化技術の革新
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 ハイブリッド車や電気自動車といった電動車両の開発競争によって、駆動用のモーターやモーターを制御するインバーターといったパワーエレクトロニクス技術は従来に比べて性能が向上した。(中略)それでも、電動航空機の時代を迎えるには、一層の性能向上が必須である。中でも軽量化、すなわち「高密度化」がカギを握る。
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単行本p.150


 電動化技術の中核であるモーターとインバーターの軽量化。さらに超電導モーターの開発競争。技術開発に邁進するシーメンスと、それに挑戦する新興企業の動きをまとめます。


第5章 電動航空機を日本の基幹産業に
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 このように、eVTOL機を手掛ける日本の新興企業も登場し始めるなど、産・官・学を巻き込んだ大きなうねりになりつつある。モーターやインバーター、パワーデバイス、2次電池といった要素技術で強みを持つ日本勢が、先行する欧米勢に追い付けるか。ここ5年が勝負になりそうだ。
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単行本p.184


 経済産業省と国土交通省が共同でたち上げた官民協議会、JAXA宇宙航空研究開発機構が中心となってたち上げたコンソーシアムなど、欧米に比べて出遅れている日本の巻き返しをかけた動きをまとめます。



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『皮膚はすごい 生き物たちの驚くべき進化』(傳田光洋) [読書(サイエンス)]

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 ケラチノサイトを眺めていると、私たちのからだの表面を覆っている表皮、それを形作っているケラチノサイトの一つ一つに意思や気分があるように思えてきます。
 それがきっかけで、私は人間のケラチノサイトの性質をいろいろ調べ始めました。そこで気づいたのは、私たち人間の皮膚、特に表皮が、すごい能力を持っていることでした。外からの刺激を感じたり、感じて興奮したり形を変えたり、さらには全身や脳にも「命令」を発しています。
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 私たちの身体を覆っている最強のバリア、皮膚。だが皮膚が持っている機能はそれだけではないらしい。外界からの様々な情報をセンサとして受信し、情報処理を行い、脳や臓器と連携する。皮膚が持っている驚くべき機能について専門家が分かりやすく紹介してくれるサイエンス本。単行本(岩波書店)出版は2019年6月です。


[目次]

1.人間だけじゃない!
2.皮膚は最強のバリアだ!
3.皮膚は生まれ変わる?
4.植物だって「皮膚」でできている
5.なんといっても皮膚は防御
6.極限環境のなかでも平気な皮膚
7.驚くべき進化を遂げた皮膚
8.コミュニケーションする皮膚
9.人間の皮膚を再考する
10.家を出た人間


1.人間だけじゃない!
2.皮膚は最強のバリアだ!
3.皮膚は生まれ変わる?
4.植物だって「皮膚」でできている
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 人間の皮膚やトマトの皮の表面は死んだ細胞が重なってできていますが、ゾウリムシの皮膚は生きています。それはゾウリムシが一つの細胞からできている生き物だからです。しかし、人間もトマトもゾウリムシも、からだと外部との境界を作ります。そしてからだの中を外部環境の変化から守り、生き続けるために、その境界は大きな役割を持っているのです。そういう意味での皮膚は、あらゆる生物が持っています。
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単行本p.2


 皮膚に関する基礎知識から始まって、カエルのスキンケア、節足動物の脱皮、皮膚呼吸する植物など、様々な生物において「皮膚」が果たしている幅広い役割を紹介してゆきます。


5.なんといっても皮膚は防御
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 表皮のケラチノサイトが作るもう一つの防御機能が、なんと外から皮膚にくっつき入り込んでくる菌を殺す抗菌物質なのです。正確にいうと、抗菌作用を持ったタンパク質で、そんなものまでケラチノサイトは作ります。
 面白いことに、角層の防御機能と、ケラチノサイトが作りだす抗菌物質の防御機能はうまく連携しています。角層のバリア機能、からだから水を逃がさない役目があると前に述べましたが、同時に有害な菌やアレルギーの原因、抗原をからだの中に入れない役割も果たしています。角層が壊れると、ケラチノサイトが合成する抗菌物質が多くなるのです。
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単行本p.45、


 カバの赤い汗、猛毒を作りだす鳥の皮膚、果物の「傷口」が腐る理由。抗菌物質や免疫システムなど皮膚が持っているアクティブな防御機能を紹介します。


6.極限環境のなかでも平気な皮膚
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 その後の研究で、予想通り、いくつかの「不凍タンパク質」が発見されました。そのタンパク質があるヒラメの皮膚や臓器は、氷点下でも凍らないのです。
(中略)
 どうして、そのタンパク質が表皮の凍結を防ぐのかはわかっていません。ただ水が凍る、結晶になる物理現象そのものが、まだ明らかになっていないのです。実は、私の大学院時代の研究が水の物理化学でした。そのあとも、水の研究の話題には興味があったのですが、知り合いの水の研究者に尋ねても、この30年以上、進展はないようです。むしろ、このヒラメのタンパク質を研究すれば、水の謎が解けるかもしれません。
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単行本p.65、66


 気温が極端に高かったり低かったりする環境に適応するために、皮膚が果たしている体温調整機能を紹介します。


7.驚くべき進化を遂げた皮膚
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 エレファントノーズフィッシュという名前の、確かにゾウの鼻のような口先をした魚がいます。ナイル川などに棲んでいます。この魚、泥の中で獲物を探したり、障害物を避けたりするため、なんと電気的なレーダー機能を持っているのです。尻尾に発電器があって、体の周りに電場を作ります。そこに生き物が近づいたり、障害物があると、全身の表皮のセンサーで感知します。この魚の口先からしっぽまで皮膚表面に小さな電気センサーがびっしりあるので、電場の異常の場所がわかります。
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単行本p.72


 高速で泳ぐための皮膚、電気レーダーを装備した皮膚、捕食する皮膚、分裂して増殖する皮膚など、様々な生物種が進化によって身につけた皮膚の特殊能力を紹介します。


8.コミュニケーションする皮膚
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 こんなふうにとても面白いコウイカですが、よく考えると、凄い能力です。まず自分が今いる場所の色合い、砂地とか、岩場であるとか、変わった色合いをしているかだとか、一瞬に判断しなければなりません。近づいてくるのがオスかメスか別種の生き物か、オス同士の場合、自分よりエライ奴かそうでないか、そんな判断も必要です。そして判断したらすぐ、全身の皮膚の色、というより模様を変えなければなりません。とても優れた情報処理能力を持っているはずです。
 最近、その機能をコンピュータシミュレーションで表現する研究が発表されましたが、その結論の一つとして、コウイカの脳、神経系と皮膚の間には、未知の極めて速い情報伝達システムが存在することが挙げられています。コウイカの研究は情報工学にも何らかのヒントをもたらすかもしれません。
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単行本p.88


 保護色、威嚇色、ディスプレイなど、捕食者や異性に対するコミュニケーションを果たしている皮膚機能を紹介します。



9.人間の皮膚を再考する
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 帰国して化粧品会社の研究員に戻ってから、ダメージを受けた角層の修復を速くする方法を探し始めました。すると、電場、適切な温度、可視光、音波にいたるまでがバリア回復機能に作用することを発見しました。このことは、すなわち表皮を構成する細胞、ケラチノサイトに、そういう刺激を感知する機能があるということです。
(中略)
 これらのケラチノサイトの受容体が、バリア機能以外の何かの役割を担っているのかどうかは、まだわかっていません。ただ、ある神経科学者の研究で、指先に、いろんな形のものを押し付けると、その形によって、異なる神経応答が前腕の神経で観察されました。つまり尖ったもの、丸いもの、三角のもの、四角のものに指が触れると、指先と腕の神経の間のどこかで、その形を識別する情報処理がなされているということです。
 私は、その情報処理も表皮で行われていると想像しています。形を識別すること、難しく言うと空間的な情報を獲得すること、これが指先から腕の神経の間でできうるのは表皮だけだからです。
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単行本p.93、100


 五感すべてを検知する感覚機能、さらに脳の情報処理システムと連携する独自の情報処理システムを備えているらしい皮膚。人間の皮膚が持っている未知の機能を探る最先端の研究成果を紹介します。


10.家を出た人間
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 ここで、高機能の表皮を持った動物を思い出してみましょう。全身の表皮に電気レーダーを持っている魚エレファントノーズフィッシュ。全身の表皮でさまざまなディスプレイを行うコウイカ。どちらも大きな脳を持っています。つまり高機能の表皮を持つと大きな脳が要るのです。
(中略)
 前に述べたさまざまな危険には音波、電場、光などの現象が付随します。それを耳や目が感知する前に、表皮が感知し、より速い対応ができたので、体毛の薄い先祖は生き延びる確率が高かったのではないでしょうか。そして表皮からもたらされる膨大な情報を有効に活用するために大きな脳が必要になったと考えられます。
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単行本p.106、107


 体毛を失うとともに大きな脳を持つようになった人類。その進化の原動力となったのは、私たちの皮膚が持っている様々なセンサ機能および情報処理機能ではなかっただろうか。皮膚の特異性が人間を作った、さらに文明の発達にも皮膚が大きな役割を果たしてきた、という大胆な仮説をもとに思索してゆきます。



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『不自然な宇宙 宇宙はひとつだけなのか?』(須藤靖) [読書(サイエンス)]

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 物理法則を与えればそれを具現する宇宙が実在する、と述べました。したがって、任意の数学的体系には対応する宇宙が実在することになります。これが過激派の思想の根源で、なぜ宇宙には法則があるのか、そして、なぜ法則は数学で記述できるのかという疑問への答えは、宇宙と法則と数学はすべて同じものだから、なのです。
(中略)
 この結論に皆さんが納得してくれるかどうかわかりません。むしろ、その必要はないと思います。本書の読者が、「すべての数学的構造は具体的な宇宙として実在する」などと異口同音に主張するようになったとしたら、この私ですら恐ろしくなってしまいそうです。
 私がお伝えしたかったことは、マルチバースという概念を突き詰めればやがて、法則とは何か、数学と宇宙との関係とは何か、科学的検証とは何か、また知性が存在しない宇宙は実在していると言えるのか、などの通常の科学の範囲を逸脱した哲学的問題に向き合わざるを得ないという事実です。それらの問いに正解はないでしょう。しかし、レベル4マルチバースは、そのような「科学的思索の世界」へ我々を誘ってくれるのです。
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新書版p.142、147


 我々の宇宙はどうして知的生命の存在にとってあまりにも都合が良い「不自然な宇宙」なのか。その物理法則が数学によって完全に記述できるのはなぜか。我々の宇宙の「外側」はどうなっているのか。マルチバース概念をレベル1からレベル4に向かって突き詰めてゆき、そこに立ち現れる様々な哲学的難問と、それらを考えることの意義を解説してくれる一冊。新書版(講談社)出版は2019年1月、Kindle版配信は2019年1月です。


 我々の存在にとってあまりにも都合が良すぎるこのユニバースの「不自然さ」から、人間原理とマルチバースという結論が出てくる。しかもそれはインフレーション宇宙論や超弦理論との整合性が高い。ここまではいいとして、では具体的にマルチバースの全貌はどうなっているのか。この疑問に現代宇宙論がどこまで迫れるかを解説してくれるサイエンス本です。

 インフレーションモデルが正しければ必然的に実在するであろうレベル1マルチバースから、無矛盾なすべての数学的構造にはそれぞれ対応する宇宙が実在するというレベル4マルチバースまで、その実在の根拠とそこから派生する哲学的難問を示してゆきます。ある種のハードSFのファンならときめくこと間違いなし。


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レベル1マルチバース
 現在観測可能ではない地平線の外側にも、同様のユニバースが無限に存在。その後少しずつ観測可能な領域に入ってくる。
 同じ時空上に存在し、同じ法則を持つ無数の有限ユニバースの集合。空間体積が無限であれば、全く同じ性質のクローンユニバースがこのマルチバース内のどこかに(しかも無数個)実在。

レベル2マルチバース
 無限個のレベル1マルチバースが、原理的にも因果関係を持たないまま、階層的に存在。
 異なるマルチバースでは、物理法則が異なる。インフレーションモデルの予言と整合的。

レベル3マルチバース
 量子力学の多世界解釈に対応する無数の時空の集合。
 レベル3マルチバース内の異なるレベル3ユニバースを放浪する軌跡が我々の宇宙。

レベル4マルチバース
 異なる数学的構造に対応する具体的な時空は必ず実在。
 抽象的な法則は必ず対応する物理的実体を伴う。
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新書版p.92


[目次]

第1章 この「宇宙」の外に別の「宇宙」はあるのか?
第2章 宇宙に果てはあるのか? 宇宙に始まりはあるのか?
第3章 我々の宇宙の外の世界
第4章 不自然な我々の宇宙と微調整
第5章 人間原理とマルチバース
終章 マルチバースを考える意味


第1章 この「宇宙」の外に別の「宇宙」はあるのか?
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 この不自然さは、我々が知っている物理法則がまだ完全ではないことを示すに過ぎず、未だ知られていないより根源的な法則が明らかになればすべて解消されるのかもしれません。あるいは全く逆に、宇宙のすべての性質が自然に説明できる必然性はなく、それらは結局偶然に帰着させるしかない、という考え方もありえます。
(中略)
 事実上、これら2つの説の真偽を検証することは絶望的です。だからこそ、どちらがより強い説得力を持つのかが重要な判断基準となります。これは伝統的な科学的方法論とは違いますが、実験や観測で検証不可能な問題を考える際には不可避と言わざるを得ません。だからこそ、この「宇宙」の外に別の「宇宙」があるとすれば、それらはどのような形で存在し得るのか、それらの存在を認めることでどの程度不自然さが解消されるのか、といった様々な問題を考え抜く意義があるのです。
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新書版p.23、25


 サイズ、相互作用、宇宙定数。物理法則から予想される「平均的な宇宙」と比べると我々の宇宙は100桁ほどもはずれた極めて異常な、不自然な宇宙であることが分かる。なぜ、我々の宇宙はここまで不自然なのか。マルチバースという考えが出てくる前提を突き詰めてゆきます。


第2章 宇宙に果てはあるのか? 宇宙に始まりはあるのか?
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 これでついに、人間原理の基本的な結論「大多数の自然な宇宙では人間は誕生できないから、その宇宙の法則は極めて自然であると納得できる知性は存在しない。逆に、極めてまれで不自然な宇宙においてこそ人間が存在でき、彼らはなぜ自分たちの住む宇宙の法則がこれほど不自然なのかと必ず悩むはめになる」にたどり着きました。
 初めて聞けば、よくぞこれだけ怪しい論理を展開できるものだ、と呆れてしまうかもしれません。しかし、これは我々の宇宙が不自然さに満ち溢れていることに対する合理的な説明(の1つ)になっています。
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新書版p.70


 人間原理から「この宇宙の不自然さ」を説明するために、前提としてマルチバースの存在を認めなければならないことを解説します。


第3章 我々の宇宙の外の世界
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 仮にレベル1マルチバースが無限体積であれば、決して検証できないほどのはるか遠くであるにせよ、我々のクローンユニバースが(無限個)実在するというのが論理的帰結です。そこには、私(のクローン)がいて、この本(のクローン)が出版され、皆さん(のクローン)が、それを読みつつ、彼らにとってのクローンユニバース(すなわち我々)の存在に思いを馳せているはずです。(中略)実在が当たり前だと思えるレベル1ユニバースとレベル1マルチバースですら、突き詰めて考えると信じがたい帰結をはらんでいる可能性があることは強調しておきたいと思います。
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新書版p.96、99


 マックス・テグマークが提唱するマルチバースの分類に沿って、レベル1からレベル4までのマルチバースを概説します。またインフレーションモデルを認めるなら必然といえるレベル1マルチバースですら無数のクローンユニバースといった哲学的難問を引き起こすことを示します。


第4章 不自然な我々の宇宙と微調整
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 このように、現在の宇宙の物理法則や物理定数のどれかを少し変更しただけで、たちまち世界の安定性が崩れてしまうのです。当然、人間も存在できなくなるでしょう。逆に言えば、人間が存在できるような組合せは限られていて、何らかの微調整が必要となります。そのような微調整を保証する機構がない限り、我々の宇宙は「たまたま」不自然なほどうまくできていると言うしかありません。(中略)偶然か必然かという二者択一ではなく、偶然と必然の中間に対応するような折衷案的解釈はないものでしょうか。それが次章で紹介する人間原理にもとづく世界観です。
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新書版p.179、181


第5章 人間原理とマルチバース
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 科学、なかでも物理学は、世界からできる限り偶然を排し、すべてをすっきりと説明することを目指す営みです。そして物事の原因をどこまでも追求すれば、必然的に考えている系を拡大せざるを得ません。その端的な例が天文学なのです。
 地球の振る舞いは太陽系で決まり、太陽系の振る舞いは銀河系に、銀河系は宇宙に、そしてこの宇宙のあり方はその外にある(かもしれない)マルチバースに原因を求めることができるというわけです。残念ながら、そのマルチバースはなぜ存在するのかという究極の問いに答えられるかはわかりません。しかし、気が遠くなるほど幾重にも連なる深い階層の末端にいる我々が抱く疑問の大半は、我々の住む宇宙の外のマルチバースの実在を認めるだけでそれなりにすっきりと納得できるのではないでしょうか。
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新書版p.206


終 章 マルチバースを考える意味
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 科学の役割とは、未だ解かれていない難問に正解を与えることだと考える方が大半かもしれません。もちろん、それが重要であることはいうまでもありません。先人の絶え間ない努力によって科学は進歩を続け、その結果は、社会の発展と人々の生活の向上に大きく貢献してきました。
 しかし私は、それと同時に、今まで気づかれていないとびっきり面白い疑問を発見することもまた科学の重要な役割である点を強調したいのです。それらに対する正解を発見する必要はありません。次世代の科学者が解明してくれるのかもしれませんし、ひょっとすると正解など存在しないのかもしれません。いずれの場合でも、その疑問が本質的でありさえすれば、正解を模索する過程で、さらに新たな発見が生まれ、我々人類は少しずつ賢くなっていくはずです。
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新書版p.212


 最後の三つの章では、まず我々の宇宙における様々な物理定数の値が信じがたいほど生命の存在にとって都合がよいように「微調整」されていることを示し、人間原理とマルチバースによってその事実がすっきりと納得できるようになることを解説します。そして、検証不可能なことについて考えることが、科学という営みにとってどのような意義を持つのかを論じます。



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『動物たちのセックスアピール 性的魅力の進化論』(マイケル・J・ライアン、東郷えりか:翻訳) [読書(サイエンス)]

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 これはやや低音のチャッ音への選好がどのように進化したのかをめぐるわれわれの考えを、完全に逆転させるものだ。雌は大きな雄を好む利点ゆえに、そのチューニングを進化させたのではなく、逆に雄がチャッを進化させるに当たって、彼らは雌の耳の既存のチューニングに見合った周波数にその音を進化させたのだ。このプロセスをわれわれは「感覚便乗(センサリーエクスプロイテーション)」と呼んだ。次章で論ずるもっと一般的なプロセスである「感覚駆動(センサリードライブ)」とともに、この考えは知的革命を、もしくは哲学者のトマス・クーンがパラダイム・シフトと呼んだものを、性選択の分野に巻き起こした。
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単行本p.51



 魚の鮮やかな発色、カエルの求愛鳴き、鳥のダンス。性選択が生み出した驚異的な「美」の世界を紹介すると共に、それらの「美」が生ずるずっと前から選択する側の脳内にはそれに対する「好み」が先行存在しているという、性選択理論にパラダイムシフトを引き起こした驚くべき研究結果を解説するサイエンス本。単行本(河出書房新社)出版は2018年11月、Kindle版配信は2018年12月です。


 動物が見せる様々な外見特徴や求愛行動は、自分が優れた遺伝子の持ち主であることを異性にアピールするために進化してきたのだ、と長年考えられてきました。オスの鳥は、自分が健康で、体力があり、器用で、頭も良い、ということを証明するために、大音量で複雑な求愛歌をさえずっているのだ、と。さらには、これだけ目立つにも関わらず捕食されずに生き延びてきたのだから、生存能力が高く、この先も長生きする可能性が高いぞ、と。

 しかし、本書で解説される「感覚便乗(センサリーエクスプロイテーション)」理論は、まったく異なる説明を与えてくれます。オスが求愛歌をさえずるようになるずっと前から、メスの脳内には、(まだ存在しない)それを「好む」性質が備わっており、それがオスの進化をドライブしてきた、しかもその「好み」は生存や適応とはほとんど無関係に偶然で決まることが多い、というのです。

 本書はこの感覚便乗理論を軸に、様々な性選択の(しばしば驚異的な)実例を紹介してゆきます。それらを知るだけでも大いに楽しめますが、進化論の研究成果が「美」や「魅力」の本質とは何かという問いにつながってゆく展開にも魅了される一冊です。


[目次]

第1章 なぜセックスのためにこれだけ大騒ぎするのか?
第2章 鳴き声の魅力
第3章 美と脳
第4章 美の光景
第5章 セックスの音
第6章 称賛の香り
第7章 移り気な好み
第8章 潜在的な好みとポルノトピアの暮らし


第1章 なぜセックスのためにこれだけ大騒ぎするのか?
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 この研究のおかげで、動物界の性行動の多様性だけでなく、核心にある一つの統合理論に目と関心を向けさせられてきた。私が展開させてきた感覚便乗(センサリーエクスプロイテーション)という理論である。中心となる考えは単純だ。雄の求愛音の特定の音に魅力を感じる雌の脳の形質は、そうした音が進化するずっと以前から存在した、というものだ。したがって、生物学上の人形遣いは雌なのであって、自分たちの脳が欲するとおりの歌を、雄に奏でさせているのだ。美は実際には、感じる側の脳内にあり、それはおおかた雌の脳を意味する。
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単行本p.12


 性選択理論の基本を説明すると共に、そこにパラダイムシフトを引き起こした「感覚便乗」理論の概要を紹介します。


第2章 鳴き声の魅力
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 トゥンガラガエルの相手選び(配偶者選択)に見られる性選択についてわれわれが理解したことは、深刻な逆説を生じさせた。チャッ音は雄の美しさをそれほど左右するにしては、かなり小さな音であり、しかも、雄はみなチャッ音をだすことができるのだ。単純な進化論理からすれば、雄は相手を惹きつけるまで夜通しチャッ音で鳴いて過ごすはずだと予測される。ところが、実際にはそうならない。トゥンガラガエルはチャッ音をあまり加えたがらず、多くの雄はただワイン音で鳴くことを好む。だが、雄ならばできる限り多くの相手を得ようと努力するはずだ。つまるところ、彼らは雄ではないか?
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単行本p.38


 著者の専門であるカエルの求愛鳴きについて様々な知見を示し、実際の研究において性選択の議論がどのように行われているのかを教えてくれます。


第3章 美と脳
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 潜在的な好みはしばしば生物の性的美意識のなかに、ほかの者には見えない形で潜んでいる。というのも、まだそうした感情を引き起こす性的形質は存在しないからだ。だが、その形質が進化すれば、つまりこの特定の性的美意識に合致するか便乗する形質が生じれば、それはすぐさま性的に美しいと見なされ、その他の条件になんら違いがなければ、その形質はまもなく雄のあいだで共通するものに進化する。性的な美がいかに進化するかというこの概念は、1990年に若干の研究者と私がこの理論を構築するまで知られていないも同然だった。いまではこれが性的な美を進化させる主要な要因の一つと考えられている。
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単行本p.66


 性的魅力は、なぜ性的魅力として機能するようになったのか。ある特性を作り出す遺伝子とそれを「性的魅力と見なす」遺伝子が共進化してゆくプロセスを探りつつ、感覚と脳における美意識の形成について考察します。


第4章 美の光景
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 マグヌスによるはばたきに関する性的美意識の探求は、ミドリヒョウモンの雄がかなり高速で上限のないはばたき率に惹かれることを示した。求愛ディスプレイでは、選択する側の雄に見える限り、速ければ速いほど良い。140ヘルツという(猛烈な)はばたき率への選好にたいする速度制限は、性選択によって定められているのではない。むしろこれは、高速で周囲を移動するための視覚検出システムを優遇した自然選択の結果なのである。フリッカー値そのものはきわめて高いので、選択者のなんらかの性的選好は、たとえ求愛者側がそれに見合う速度ではばたけなくても、すでに存在するのだ。
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単行本p.94


 魚の視覚チューニング、チョウの羽ばたき回数、鳥の尾羽、多くの種で共有されている対称性への選好。性的魅力のうち、まずは視覚によってとらえられる特性にどのように性選択が働いているのかを解説します。


第5章 セックスの音
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 雄はこの急降下の最後にピューッと大きな音を一度だす。この音は長年、さえずりの一部だと思われてきたが、クリス・クラークがこれは空気が通過して外側の尾羽を振動させるときに発せられる音であることを証明した。(中略)さえずった音と尾羽を鳴らした音はじつによく似ているため、長らく双方ともさえずりの一部であると見なされていた。尾羽を鳴らす音がさえずりよりも先に進化したので、双方の音の類似性は、さえずりが尾羽の鳴らし音を真似るように進化した結果に違いないと、クラークは結論を出した。
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単行本p.142


 カエル、コオロギ、カナリア。さえずりや鳴き声、さらには身体を利用して発する音に至るまで、音による性選択について探求してゆきます。


第6章 称賛の香り
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 ガには10万種類以上の揮発性フェロモンが利用できるが、だからと言って地球上にいる16万種のガそれぞれに特有の化合物が与えられているのではない。ガは種ごとに固有のにおい物質を割り振っているのでもない。たとえば、ガのうちの140種とゾウはみな、フェロモンを認識するための共通の原始的な性的誘引物質をもっている。それでも、混乱は生じない。ガは異なる種ごとに、世界各地で数を増やしつつあるワイナリーのようにブレンドを生みだし、それぞれのにおい物質の配合割合を変えることで、個々の種を識別する別の差異基準を提供するからだ(もちろん、雄のガがゾウと交尾するのを防ぐ別の要因もあり、これはブレンドの問題というよりは、踏み潰されるかどうかが大きい)。
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単行本p.162


 犬のマーキング、蛾のフェロモン、サラマンダーの浮気懲罰、そして人間の性的シグナル。匂いと化学物質による性選択について考えます。


第7章 移り気な好み
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 美に関することとなると、自分には基準があり、その基準はかなり安定したものだとわれわれは考えたがる。年月を経れば、その基準は変わるかもしれないが、数カ月、数週間、あるいは数分単位ではそう変わらない、と。だが、じつは変わるのだ。しかもときには、瞬く間に変わるのだ。
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単行本p.181


 酒場の閉店時間が近づくと他者の魅力に対する基準が大幅に甘くなる。ライバルに「モテて」いる様子を見るだけで対象者の性的魅力が激増する。最初から論外な対象が視野に入るだけで、性的魅力に関する判断基準が大きく変わってしまう。性的対象に関する人間の美意識の基準が、どれほど簡単に、素早く、そして社会的状況によって大きく変わりうるかを調べた様々な、けっこう衝撃的な研究成果が示されます。


第8章 潜在的な好みとポルノトピアの暮らし
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 では、われわれ人間はどうなのか? われわれもまた潜在的な好みに便乗する性的形質を身につけているのだろうか? もちろん、そうだ。しかも、われわれには姿形もイメージも性的なシナリオも合成することができるので、それをいとも簡単にやってのける。
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単行本p.227


 性的魅力に対する「好み」は、対象が実在しているか否かに関わらず、脳内にすでに先行して存在している。こうした感覚便乗の理論から、人間の性的意識の特徴を見てゆきます。実際にはあり得ないほど誇張された身体、状況、言動により、受け手を性的に魅了するためのメディア(バービー人形からポルノ動画まで)が、実際には何をしているのかを考察します。



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『予測の科学はどう変わる? 人工知能と地震・噴火・気象現象』(井田喜明) [読書(サイエンス)]

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 自然災害は人類共通の脅威ですから、原因となる自然現象を正確に予測することは人類の悲願ともいえます。正確な予測を実現するために、人工知能は強力な武器となるはずです。人工知能の活用で、行き詰まっている予測方法に糸口が見えたり、新たな展望が開けたりする可能性は少なくないはずです。この問題に多くの人々が興味を抱かれることは、研究を盛り上げ、開発を支えることになります。
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単行本p.116


 地震や気象など自然現象の多くはモデル化が不完全であり、また複雑でカオス的な振る舞いを見せるため、物理法則に基づいた演繹的手法により正確な予測を行うことには本質的な限界がある。この行き詰まりを解決する糸口として、人工知能を活用した新たな予測手法に期待が集まっている。しかし、それは本当に有効なのだろうか。人工知能による災害予測の実施例を紹介し、その現状と課題を明らかにするサイエンス本。単行本(岩波書店)出版は2019年2月です。


[目次]

第1章 予測の基礎は科学の体系
第2章 人工知能が予測に参入
第3章 気象現象の予測
第4章 マグマの活動と噴火予知
第5章 地震予知と津波予報
第6章 人工知能時代の予測と社会


第1章 予測の基礎は科学の体系
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 地震の規模別の頻度(発生数の割合)はマグニチュードに依存してグーテンベルク=リヒターの法則を満たしますが、この統計法則は地震の頻度が断層の大きさのべき乗に比例することを示します。地震の発生過程はフラクタル性をもつのです。噴火発生時期の分布にもフラクタル性が認められるという指摘があります。
 気象現象ばかりでなく、地震や噴火の発生もフラクタルやカオスの性質をもち、それが予測を難しくする基本的な原因であると考えられます。しかし、地震や噴火の発生にフラクタルやカオスがどう関係するのか、究明はあまり進んでいません。
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単行本p.13


 自然科学に基づいた「予測」とはどういうものかを紹介し、フラクタルやカオスなど自然現象の演繹的予測を困難にしている原因について解説します。


第2章 人工知能が予測に参入
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 現在までに予測の問題に利用されてきた人工知能技術は、隠れ層が2層程度までのANNなど、ほとんどが比較的単純なもので、深層学習の範疇には入りません。深層学習は予測の問題にはまだ本格的に活用されていないのです。
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単行本p.34


 人工知能、とくに深層学習(ディープラーニング)による機械学習の仕組みを概説します。


第3章 気象現象の予測
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 気象現象の演繹的な予測がもつこれらの弱点は、人工知能技術を用いた経験的な予測で補えるでしょうか。それを考える題材として、まず熱帯低気圧の進路予測に人工知能技術を活用した事例を取り上げます。また、長期にわたる予測への活用には、モンスーン地帯の雨季の降雨量の変動を予測した事例があります。少し変わった応用例として、樹木の年輪から過去の気象条件を復元する事例をみましょう。
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単行本p.48


 天気予報や台風進路予測など気象現象の予測がどのように行われているかを解説し、人工知能による予測が試みられた事例をいくつか紹介します。


第4章 マグマの活動と噴火予知
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 このような状況を改善する地道な方法は、マグマの上昇過程や付随する現象の理解を深めて、シミュレーションの精度を高めることです。火山学の研究の多くはそれを目標に進められています。もうひとつの方法は、様々な知識を体系化して経験的な予測内容を改善することで、人工知能技術の活用はその手段になります。
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単行本p.66


 火山噴火の予測に人工知能が使われた事例をいくつか紹介します。


第5章 地震予知と津波予報
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 このシステムの特徴は、ANNの学習に津波の経路を追跡するシミュレーションが使われている点です。シミュレーションは実際の計測データのない経路についても実行できますから、多数の教師データを容易に提供できます。シミュレーションにはかなりの計算時間がかかりますが、計算結果を集めてあらかじめ学習を済ませておけば、ANNによる予測結果はほぼ瞬時に得られます。
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単行本p.95


 周期性、確率的要素、フラクタル性、階層構造など様々な性質が絡み合って予測を困難にしている地震、そして津波。計算機シミュレーションと機械学習の組合せによる予測手法はどのくらい期待できるのかを探ります。


第6章 人工知能時代の予測と社会
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 人工知能技術の防災への活用は現代社会で関心の高いテーマです。防災機関などで現在開発が具体的に検討され計画されている機能には、効率的な防災対応のために関連する諸情報を集約する機能、住民からの問い合わせに対応する機能、ドローンで撮影された画像を解析して災害の実態を素早く把握する機能などがあるようです。
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単行本p.108


 防災への人工知能の活用は「予測」だけではありません。災害が起きてから、その実情を早く正確に把握すること、適切な防災情報の作成、被災地や被災者とのコミュニケーションなど、人工知能の利用が期待されている機能について解説し、これからの人工知能の社会的活用について考えます。



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