幼い頃、私は恐竜や宝石、さまざまな種類の稲妻に関する本を読むのが大好きでした。私のお気に入りは Tell Me Why というタイトルの本でした . Arkady Leokum によって書かれ、子供たちが尋ねる質問に簡単な答えを与えました:なぜ夏は暑いのですか?空はどうして青いの？科学者がまだ解決しようとしているより深い問題についても正直でした:宇宙はどのように始まったのですか?なぜ私たちは眠らなければならないのですか?
半世紀以上経った今でも、あなたもそうかもしれないと思うので、私はまだこれらの深い質問に興味があります. Quanta Magazine の編集者が 今日の科学と数学における最大の未回答の質問のいくつかに関する新しいポッドキャスト シリーズを主催するように私を招待してくれました。私たちはそれを The Joy of Why と呼んでいます .これは以前のポッドキャスト The Joy of x の自然な進化です 、これには一流の科学者や数学者との会話も含まれていました。ただし今回は、個人的な旅ではなく、アイデアや発見に焦点を当てています。
これらの専門家と永遠の謎とそれらについての最新の考えについて話すのはとてもスリル満点でした。たとえば、生命の起源に関するエピソードで学んだことを考えてみましょう。ノーベル賞を受賞した生化学者のジャック・ショスタクは、生命の起源に関与している重要な分子は現在、シアン化物であると考えられていると語っています.もしそれが正しければ、今日の非常に致命的な分子が最初は非常に重要だったかもしれないというのはなんと皮肉なことでしょう!
そのエピソードの後半で、分子古生物学者である Betül Kaçar の話を聞きます。彼は、現代のバクテリアに見られる変異体のコンピューター支援による進化分析から導き出された推論を使用して、古代の分子を研究しています。 (これは、言語学者が、今日のさまざまな言語で使用されている単語の変形から、インドヨーロッパ語などの古代言語の単語を推測しようとするときに行うことと似ています。) そのような推測を行う能力は、それ自体で十分に優れていますが、驚いたことに、Betül は、自分の研究室で仮説上の古代分子をどのように合成し、バクテリアが何十億年も前に使うのをやめたと思われる遺伝子と酵素を復活させた方法を説明しています。モデル T のスパーク プラグを現行モデルのフェラーリに差し込むかのように、古代の遺伝子を現代のバクテリアのゲノムに挿入してテストしたところ、その結果は目を見張るものがあり、コミカルでした。
The Joy of Why のエピソードで繰り返されるテーマを選び出す必要があるとしたら 、時代を超越した問題を明らかにするのは、現代のテクノロジーの力かもしれません。なぜ女性は男性よりも長生きする傾向があるのですか？現代の遺伝子工学を用いて、神経科学者のデナ・デュバルは違いを生むのはエストロゲンのようなホルモンなのか、それとも 2 番目の X 染色体の存在が重要なのかを解明しようとしています。最初の星や銀河の誕生をどのように振り返ることができるでしょうか?天体物理学者の Marcia Rieke は、James Webb Space Telescope が、超高感度赤外線検出技術を使用して、想像を絶するほどかすかな初期の星の光を捉えることをどのように目指しているかを説明しています。ハンターと警察官。
新しいツールの啓示力は、最新の遺伝子編集技術と画像技術を使用して睡眠が必要な理由の謎を探っている睡眠科学者、ドラガナ・ログリャとの会話で最も個人的に私に伝わってきました.少なくとも 1 世紀の間、長期にわたる睡眠不足は必然的に致命的であることが知られていました。しかし、誰もその理由を理解できていません。死因は具体的に何？または、質問をひっくり返すと、睡眠はどのような本質的な目的に役立ちますか?私が睡眠の数学に関する博士課程の研究を行っていたとき、著名な研究者が問題を解明するための彼の最新の試みについて不安げに説明している間、私は大規模な睡眠会議で聴衆に魅了されたことがありました。残念ながら、彼の実験は決定的なものではなく、謎を深めるだけでした.
そのため、ドラガナが彼女の新しい実験と、その驚くほど明確で予想外の結果について私に話したとき、私はリップ ヴァン ウィンクルの瞬間を過ごしているように感じました。それはあまりにも詩的でした.40年後に目が覚めたとき、私はついに睡眠が何のためにあるのかを学びました.
新しいテクノロジーの力から恩恵を受けているのは、実験家だけではありません。理論物理学者のショーン・キャロルとのエピソードで、彼は、量子重力ともつれの研究のために最近開発された概念的および計算的手法が、空間と時間の新しい理解にどのように私たちを導いているかを明らかにします。これらの新しいアイデアが正しいことが判明した場合、現実の基盤で何か奇妙なことが起こっていることを意味します。空間と時間は、さらに基本的なもの、その中心にある言葉では言い表せない量子力学的なものから何らかの形で出現しています.
ただし、新しいテクノロジーの重要性を誇張したくはありません。私のゲストの 1 人は、適切な人の手に渡れば、古いツールでさえ、長年のパズルを解くのに十分なほど強力である可能性があることを思い出させてくれました。数学者のリサ・ピッチリロは、大学院生だったときに、コンウェイ結び目と呼ばれる独特のもつれに関する未解決の問題について耳にしました。なぜその問題がそれほど難しいのか、彼女には理解できませんでした。数日のうちに、彼女は近隣のトポロジー領域から借りてきた数十年前の数学ツール (結び目の「トレース」として知られている) の助けを借りて、この問題を解決しました。彼女が語る楽しげな笑い声に耳を傾けると、科学の歴史を通して、最も偉大なツールは変わらず、創造的な若者の好奇心と意欲であることを思い出すでしょう。
The Joy of Why に参加してください。 .新しいエピソードは、3 月 24 日から隔週木曜日にリリースされ、ここまたはポッドキャストを入手できる場所で利用できます。
