宇宙の凡庸さの喜び

天文学の長い歴史の中で最大の議論の 1 つは、例外主義と凡庸さの対立でした。現代の大きな満足の 1 つは、凡庸性を支持する議論が勝利を収めるのを見ることです。この論争は、単なる抽象的な考えの高尚な衝突をはるかに超えて、私たち人間が宇宙における自分の位置を評価する方法を形成してきました。それは重要な意味で、私たちが自分の存在そのものの価値を測定する方法を定義しています.

科学的な文脈では、並外れた サッカーの解説やレストランのレビューなどの日常的な言葉とは非常に異なるものを意味します。例外的であることは、ユニークで孤独であることです。凡庸であることは、コミュニティの一員であること、多くのうちの 1 つであることです。地球が例外的であるとすれば、私たちは非常に孤独かもしれません。私たちのような知的生命体は宇宙に存在しないかもしれません。おそらく、私たちのような居住可能な惑星は他にないでしょう。おそらく、私たち自身の太陽系の近隣の世界を超えて、他の惑星はまったくありません.

地球が平凡な場合、論理は逆になります。私たちは、惑星がたくさんある銀河に住んでいるかもしれません。その多くは潜在的に居住可能であり、実際に生命を宿している惑星もあります。平凡なケースでは、私たち二足歩行の小さな人間だけが、他の誰かが後ろをのぞき込んでいるのではないかと思いながら、宇宙の深みをのぞき見している感覚のある生き物ではないかもしれません.

今日、天文学者が 4,150 の確認された系外惑星を発見したため、例外主義の最も広範なバージョンは完全に反証されており、その数はほぼ毎日増加しています。エイリアンの世界の名簿には、驚くほど多様な形態が含まれており、その多くは私たちの太陽系に相当するものはありません.これは、銀河の私たちの地域の隅にある星からの限られたサンプリングに過ぎません。

太陽に近い軌道を周回する地球に近い天体を発見するのに必要な技術はまだないため、そのような世界がどれほど一般的であるか、またはまれであるかについてはまだほとんどわかっていません。エイリアンの生命の問題はまだ広く開かれています。私たちが知っていることは、天の川には膨大な数の他の惑星があるということです。その意味で、少なくとも、私たちは決して例外的ではなく、地球は決して孤独ではありません.

宇宙の凡庸さの概念は非常に古く、現代の天文台よりも古い.これは、17 世紀の望遠鏡の発明よりも前にさかのぼります。それは、現代的な意味で「科学」と認識できるものよりも前にさかのぼり、その起源を少なくとも、紀元前 5 世紀にアテネで執筆し、教えていたギリシャの哲学者クラゾメナイのアナクサゴラスまでさかのぼります。

アナクサゴラスは、宇宙は彼が nous と呼ぶ知性によって支配されていると提案した 、これは一連の普遍的な法則として機能し、アイザック ニュートンの万有引力の理論の哲学的祖先です。 ヌースの行動の下で 、自然の要素は円運動に設定され、さまざまなコンポーネントに分離されました。焼夷弾の金属球である太陽は、このプロセスによって空に投げ出されました。星や惑星もそうでした。アナクサゴラスの著作から生き残ったものは断片的で、ほとんどが中古品ですが、彼は星が太陽のように燃えるような塊であり、はるかに遠くにあると想像していたようです.特に興味深い一節で、彼は地球に似た他の土地の存在をさらにほのめかし、「私たちと同じように、太陽と月と他の天体がある」と大々的に主張しています。

これらのアイデアの多くは、サモスのアリスタルコスの哲学において、さらに現代的なスタイルで再現されました。紀元前 3 世紀に、アリスタルコスは、太陽系の知られている最初の地動説モデルを発展させ、地球を長い間想定されていた中心位置から追い出し、宇宙の秩序を完全に作り直しました。アリスタルコス自身の言葉による、この偶像破壊モデルの生き残った記述はありません。幸いなことに、彼の同時代のアルキメデスは簡潔な要約を提供しました:

彼の仮説は、恒星と太陽は動かないままであり、地球は太陽の周りを円周上で回転し、太陽は軌道の真ん中にあり、恒星の球体はほぼ同じ位置にあるというものです。太陽のように中心が非常に大きいため、彼が地球がその中で公転していると彼が仮定する円は、球の中心がその表面に達するのと同じように、恒星の距離に比例します.

その最後のアイデアは、その言い回しが幾分あいまいですが、重要性を秘めています。アリスタルコスは、恒星は遠すぎて視差を見ることができないと言っています。地球が太陽の周りを大円で動いていても、恒星は静止しているように見えます。その意味は 2 つあります。最初に、彼は地球中心のシステムによって暗示されたものよりもはるかに大きな宇宙を想像しました.第二に、彼は星が他の太陽である可能性があるというアナクサゴラスの推論を繰り返し、拡張しました。今回は、星が私たちの空に固定された冷たい点として現れるために必要な壮大な距離の種類を明示的に説明しました.

ギリシャの原子論者、特にエピクロスの哲学において、多数の世界の芽生えた可能性が完全に花開きました。彼らは他の星だけでなく、他の kosmoi 全体を思い描いていました。 （宇宙システム）私たちが知っているものを超えて、それぞれが含まれる原子の容赦ない規則に従っています。アリスタルコスとほぼ同時期に、エピクロスは次のように宣言しました。原子の数は無限であるため、…そのコースでさらに遠くまで運ばれます。」彼の原子は、今日の物理学の物理的に記述された量子単位とはまったく異なり、数学的かつ倫理的な構造でしたが、エピクロスが無限の宇宙に到達した方法で、彼は驚くほど先見の明があるように聞こえます.

残念なことに、輝かしいエピキュリアンの平凡さの頂点に続いて、収縮した地球中心の宇宙論への長い後退が続きました。アリストテレスは、「複数の世界はあり得ない」と反論し、彼の偉大な権威はその日を運んだ.西暦 150 年頃、クラウディウス プトレマイオスは kosmoi からさらに縮みました。 彼は、アリストテレスの物理学と星や惑星の最先端の観測を融合させて、地球を中心とした統一モデルにまとめました。プトレマイオス朝の星系は、入れ子になった一連の天球から構成され、無限の宇宙や他の太陽についての風変わりな憶測は不要でした。プトレマイオスの計算では、恒星を含む最も外側の結晶球は地球の半径の約 20,000 倍であり、彼の宇宙全体は現代的にはわずか 160,000 マイルの幅でした.

プトレマイオス朝の体系に欠けていた壮大さは、実用性で補われました。数学的に魅力的な円運動の組み合わせを使用して、見事な精度で惑星や星の動きを予測しました。プトレマイオスの天文学書。後に中世のイスラム学者によってアルマゲストとして翻訳されました。 （文字通り「最も偉大な」）、千年以上にわたって君臨した。彼の権威は、トマス・アクィナスのような著名な神学者が中世にプトレマイオス教のシステムをローマ・カトリックの世界観と融合させたときに確固たるものになりました。宇宙の最も外側の球体は天国と同一視されています。球体を動かしたアリストテレスの「原動力」は、キリスト教の神と同一のものになりました。

科学的観点からは例外主義が貧しく見えるようにするのと同じ属性が、神学的観点からは例外主義を貴重なものにしました。唯一の地球、唯一の天、唯一の神です。しかし、人間の想像力の火はそう簡単には消えません。一部の中世イスラム天文学者は、他の世界の存在について推測し続けました。カトリックの学者たちも境界線に反対しました。 1450 年頃、ジョルダーノ ブルーノの神秘的な思索の 1 世紀前に、ドイツの哲学者で天文学者のクーナのニコラスは、プトレマイオスの概​​念と矛盾する無限空間の概念について書きました。ニコラスは彼の考えをカトリックの枠組みの中で組み立て、神の無限の栄光への自然な帰結として無限を探求しましたが、彼の哲学は物理的に無限の宇宙の可能性も生き続けました.

その後、ニコラス コペルニクスが登場し、凡庸さが完全に復活し始めました。

外見上、コペルニクスは太陽系をねじ曲げ、天文学を多数の惑星への現代的な道に導く人物とは思えませんでした。彼は、現在のポーランドにある小さな半自治のカトリック国家であるヴァルミアで正教会として働き、さまざまな地元の政治的および経済的紛争に対処しました。彼は物議を醸す意見で特に知られていない、控えめで人気のある人物でした。専門的には、彼の最も顕著な功績は、おそらく経済学と貨幣理論にありました。しかし、彼を際立たせる火花がありました。それは、大胆で修正主義的な天文学的なアイデアが彼の頭の中で醸成されていたことです。

1514 年より前、まだ 30 代だったコペルニクスは、太陽系の新しいモデルの概要を書きました。コペルニクスは、アリスタルコスの議論と、プトレマイオスのシステムの数学的醜さに対する彼自身の強い感覚の影響を受けて、太陽を中心に戻し、地球をその周りで動かしました。彼はコメンタリオラスと呼ばれる彼の短い文書を友人の間で回覧し、その議論を太陽中心宇宙論の完全に発展した作品に拡張することを意図していました.その最高傑作、De Revolutionibus Orbium Coelestium (天球の回転について ) は、彼が死の床にあった 1543 年まで出版されなかったことで有名です。コペルニクスは、完成したコピーが足を引きずった手に押し付けられたときに意識を失い、その日のうちに亡くなりました。

出版の遅れは、一般の人々がよく主張するように、コペルニクスがカトリック教会を恐れていたという単純な問題ではありませんでした。彼は、教会の知的なパートナーであるアリストテレスの哲学者たちをより恐れていました。アリストテレスの哲学者たちは、ヨーロッパの知的な中心地から遠く離れたこの新興企業に残忍であるかもしれないと（不合理ではありませんが）心配していました。彼はまた、詳細な数学的分析を実行し、余暇にのみ開発していた理論を裏付ける天文観測を収集する必要がありました。振り返ってみると、これらの恐怖はばかげているように見えます。確立された古典ギリシアの考え方を批判的に再検討する機は熟していたことが判明した。出版から数十年後、De Revolutionibus ヨーロッパ中で広く読まれ、議論されました。影響力のあるデンマークの天文学者ティコ・ブラーエは、コペルニクスを「第二のプトレマイオス」とさえ表現しました。

コペルニクスの 2 人の弟子は、コペルニクスの凡庸性を確立する上で特に重要な役割を果たしました。つまり、地球は特権的な位置にあるのではなく、宇宙全体の豊かさを代表しているという概念です。 1575 年、16 世紀イギリスの主要な天文学者であるトーマス ディゲスは、De Revolutionibus の最初の英訳を出版しました。 .彼は、コペルニクス系が太陽系の物理的に現実的なモデル (単なる計算上のトリックではない) であることを明確にするために解説を追加し、太陽を中心とした宇宙の範囲は無限である可能性があるという考えをあからさまに打ち破りました。この最後の点を強調するために、ディグズは歴史上初めて、星が太陽系外の無限の空間にどのように散らばっているかを示す図を作成しました。

数年後、ドイツの天文学者マイケル・マエストリンは、プトレマイオスのシステムよりも優れたコペルニクスのシステムを採用し、テュービンゲン大学の教師としての彼の著名な地位から太陽中心の考え方を広く広めました。彼の学生の中で最も注目に値するのは、ヨハネス・ケプラーという名前の賢い若い仲間でした。ケプラーは、1609 年から、惑星が楕円軌道で太陽の周りを回っていることを発見しました。この発見は、プトレマイオスの閉所恐怖症の結晶球を徹底的に、そして最終的に破壊しました。宇宙は今やあらゆる可能性と無限の世界に広く開かれていました.

そこから、歴史的に言えば、コペルニクスの平凡さの概念が驚くべき速さで広まりました。 17 世紀半ばまでに、ヘリオセントリズムは西洋世界で広く受け入れられました。 18 世紀までに、多くの有力な知識人が異世界の考えだけでなく、人が住んでいる 世界。シラノ・ド・ベルジュラックの月の州と帝国のコミカルな歴史 、1657年に出版され、読者に月の架空の住民を紹介しました。ジョナサン・スウィフトのガリバー旅行記 (1726) とヴォルテールのマイクロメガ (1752) は、その中心人物が星シリウスを周回する惑星から来たものであり、彼らの社会風刺の背景として、人の住む世界の多様性をさりげなく想定しています。凡庸さが流行していた.

科学的な面では、ウィリアム・ハーシェル (おそらく 18 世紀後半から 19 世紀初頭の最も有名な天文学者) は、生命は他の惑星にも共通しているという考えを強く支持していました。惑星天王星を発見したちょうどその頃、ハーシェルは、月に知的生命体が存在する望遠鏡のような証拠であると信じているものを共有しました。彼は後に、すべての世界に人が住んでいる可能性があると主張しました。ありそうにないように聞こえるかもしれませんが、彼は、太陽の表面を覆っている明るい雲の下に身を寄せ合って、太陽に生命がいるとさえ示唆しました.

他の多くの研究者はそれほど熱心ではありませんでしたが、各世代は地球外生命のチャンピオンを見つけました。アメリカの天文学者パーシバル・ローウェルは、火星の危険にさらされた高度な文明についての彼の人気のある (ますます風変わりではあるが) 著作で、そのような考えを 20 世紀にまで広めるのに特に効果的でした。 Ray Bradbury、Arthur C. Clarke、Isaac Asimov、Robert A. Heinlein などの SF 作家は、はるかかなたの世界にいる異星人の説得力のあるビジョンによって、多世界の平凡さをさらに広めました。

その楽観主義は、実際の宇宙時代の到来とともに大きな後退を経験しました。米国とソ連の最初の宇宙探査機からのデータは、ほぼ一様に、太陽系が驚くほど生命に敵対しているように見えました。 NASA のマリナー 2 号は 1962 年に金星を通過し、金星が蒸し暑いジャングルではないことを発見しました。むしろ、それは地球サイズの滅菌オーブンであり、破砕的な雰囲気と表面温度は華氏800度前後でホバリングしています. 2 年後、マリナー 4 号は火星を通過し、不毛でクレーターのある風景の画像を、絶頂に陥った惑星科学者に送り返しました。 1976 年、NASA は 2 台のバイキング着陸船を火星に送り、地表で生命を探すヘイル メリー探査を行いました。現在の 50 億ドルに相当する 10 億ドルの取り組みは、何かが生きているという決定的な兆候をもたらしませんでした。

バイキングの後の 10 年間に、宇宙生物学者のカール セーガンは、他の星の周りに検出されずに多くの居住可能な世界が存在する可能性を精力的に提起しましたが、そのような「太陽系外惑星」を見つける試みは何度も何度も失敗に終わりました。数十年の間、地球は本物の外れ値である可能性があった.凡庸な行進は 1995 年に再開され、別の太陽のような星の周りにある惑星が最初に明確に検出されました。木星よりも大きく、水星よりも熱く、明らかに生命に適さない奇妙なものでしたが、この発見は、新しい TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) を含む、巨額予算のケプラー宇宙望遠鏡とその後継機の承認を得るために必要な科学的信頼を提供しました。 ).

これらのミッションは、サイズと温度が地球に似た何十億もの惑星を含め、銀河全体に1兆以上の惑星が散らばっている可能性があることを示しています. TESSミッションの副所長であるMITのサラ・シーガーは、地球に似た惑星を500個発見するという生涯目標を公に設定しました。 「運が良ければ、そのうちの 100 人に生体の痕跡が見られるかもしれません」と彼女は言い、生命の存在を示すデータの読み取り値に言及します。

そのサイズのサンプルを使用して、科学者は、生命を支えるさまざまなタイプの世界、さまざまなスタイルの代謝、さまざまな進化段階を比較できます。彼らはまったく新しい平凡なレベルにナビゲートし、居住世界のパンテオン全体の中で地球の場所を探索することができました.しかし、単一でも識別します 他の生きている世界は、人類と宇宙の残りの部分との間に前例のないつながりをもたらすでしょう.

そのような発見がいつ起こるかを知る方法はありません。それがまったく起こると確信する方法はありません。しかし今日、これまで以上に、宇宙の平凡さの見通しが私たちの前に広く開かれ、魅力的に広がっています.

Corey S. Powell は、地球を拠点とするサイエンス ライター兼編集者であり、 サイエンスルール！ ポッドキャスト。彼は Twitter でよく見かけます:@coreyspowell