科学で2番目に有名な公式を書き、地球外文明の時代を開いた男が亡くなった

2022年9月2日、アメリカの天文学者フランク・ドレイクが亡くなりました。彼は人類が地球外文明を探索する道を開き、永遠に記憶されるでしょう。

著者：Qu Lijian

フランク・ドナルド・ドレイク（1930年5月28日 – 2022年9月2日）

ドレイクは宇宙にはエイリアンが存在し、人類はやがてエイリアンと接触するようになるだろうと信じていた。さらに重要なことは、彼はアイデアを行動に移し、それを段階的に解決できる科学的な問題に変えたことです。彼は問題が解決するのを見届けることができず、2022年9月2日に自宅で亡くなった。

ドレイクはかつて、地球上の人類が彼の生きている間に宇宙人と接触するだろうと主張したことがある。彼は晩年、その日まで生きられないだろうと認めた。彼はこの歴史的瞬間を見ることはできなかったが、地球外生命体の探索という科学分野の種をまいた。その種は現在、崖のいたるところで花開いている。彼は後悔ではなく安堵感を持ってこの世を去るべきだった。

子供の頃の夢

ドレイクは1930年にシカゴで生まれました。彼の父親は化学エンジニアで、母親は主婦でした。ドレイクは子供の頃から化学と電子工学に興味を持っていました。ドレイクの天文学と地球外文明への興味は、彼が8歳の時に父親から空には他の世界、つまり他の惑星があると聞かされたときに始まったが、ドレイクの考えはそれ以上に及んだ。彼は、宇宙のさまざまな場所に、それぞれ独自の車、道路、地域を持つ知的文明が分布する地球のような惑星が存在すると想像した。

ドレイクの両親はバプテスト教徒で、子供たちに非常に厳しかったため、家族生活は悲惨なものだった。ドレイクは子供の頃から宗教を嫌っており、年齢に合わないほど深い宗教観を持っている。彼は、宗教の世界観は狭く、その起源の地の特定の環境によって形作られると信じています。

ドレイクは子供の頃、よく自転車に乗ってシカゴ科学産業博物館に行き、さまざまな展示物をじっくりと鑑賞していた。そこで彼は、太陽が天の川にある無数の星々の中では目立たない存在に過ぎないことを知り、さらには天の川に地球外生命体が存在するのではないかとさえ感じた。

ドレイクが子供の頃によく訪れたシカゴ科学産業博物館は、世界最大級の科学博物館であり、シカゴで最も有名な文化的名所の一つです。

ドレイクは17歳のとき、海軍予備役将校訓練課程（我が国の国防学生に相当）から奨学金を得てコーネル大学に入学し、卒業後は航空機設計者になることを計画していました。ドレイクは大学時代に天文学の授業を受講した。 1951年、ロシア系アメリカ人の天文学者オットー・ストルーベ（1897-1963）がコーネル大学で学術報告を行った。同氏は報告書の中で、自身の観察に基づき、天の川銀河には惑星を持つ恒星が多数存在し、したがって天の川銀河には地球外生命体が存在するはずであると推測できると述べた。これは報告を聞いていたドレイクに大きな衝撃を与えた。彼自身の子供の頃からの考えは、天文学の偉大な英雄たちの考えと驚くほど似ていました。それ以来、彼は地球外生命体と文明の問題をより真剣に考えるようになった。

1951年、ドレイクは工学物理学の学士号を取得し、その後アメリカ海軍に勤務した。 1955年、ドレイクは大学院生としてハーバード大学に入学した。 1958年に博士号を取得した。天文学において。その後、彼はアメリカ合衆国国立電波天文台に加わった。天体観測に従事しながらも、彼は宇宙人を探すという子供の頃の夢に夢中になっていました。

オズマプロジェクト

1959年4月、ドレイクは、電波望遠鏡を使って地球外からの電波信号を探す「オズマ計画」を開始するよう長官を説得した。オズマはアメリカの童話『オズの魔法使い』に登場するオズの王女です。

ドレイクと彼がオズマ計画を実行するために使用した望遠鏡、タテル望遠鏡

ドレイクと彼の同僚たちは嘲笑されることを恐れたため、オズマ計画は秘密裏に進められた。 1959年9月、イタリアの素粒子物理学者ジュゼッペ・コッコーニ（1914-2008）とアメリカの物理学者フィリップ・モリソンは、ネイチャー誌に地球外文明の探索に関するアイデアを詳述した論文を発表しました。彼らが提案した研究計画はオズマ計画に似ていました。ドレイクはもはや秘密にせず、進行中の計画を公表した。

1960年から、ドレイクが組み立てた望遠鏡による観測が正式に始まり、オズマ計画はついに実現しました。オズマ計画では、最終的に地球外文明の痕跡は発見されなかったが、カール・E・セーガン（1934年 - 1996年）という若い大学院生を含む一般の人々の注目を集め、生涯にわたる協力関係が始まった。オズマ計画は、ドレイクが働いていた天文台に多くの著名人を集め、地球外生命体の探索について議論した。

1994 年のカール セーガン (左) とドレイク (右)。カール セーガンは、有名なアメリカの天文学者、天体物理学者、宇宙学者、SF およびポピュラー サイエンスの作家、そして宇宙生物学の先駆者です。

ドレイク方程式

1961 年の夏、ドレイクは米国科学アカデミーの宇宙科学委員会の JPT ピアマンから電話を受けました。パールマン氏は、オズマ計画に特に興味があり、地球外生命体の探索研究を進めるためにドレイク氏に会議を組織するよう提案したと述べた。

1961年、地球外知的生命体の探査に関する最初の学術セミナーが始まりました。参加者は10名でした。パールマンとドレイクの他に、前述のカール・セーガン、コッコーニ、モリソン、そしてドレイクの地球外文明探査における学術的指導者であるストルーベ、中国の天文学者黄蘇淑（1915-1977）、そして数人の「アマチュア」地球外文明、神経学者ジョン・リリー、HPコンピュータの発明者で共同設立者のバーナード・オリバー、ノーベル化学賞受賞者のメルビン・カルビン（1911-1997）、実業家でアマチュア無線の専門家であるダナ・アッチリーがいた。参加者の一人であるジョン・リリーがイルカ同士のコミュニケーション方法を研究していたことから、彼らは自分たちの小さなグループを「イルカ協会」と名付けました。イルカの言語を解読できれば、宇宙人がどのようにコミュニケーションを取っているかを理解する助けにもなると彼は信じていた。

この会議で、ドレイクは後に彼の名にちなんでドレイク方程式と名付けられた方程式を提案しました。

1961 年に開催された初の地球外知的生命体探査シンポジウムの会議室の壁には、この会議を記念する銘板が掲げられています。

ドレイク方程式は次の形式になります。

この方程式は、天の川銀河系内の地球外文明の数を推定するために使用できます。方程式内の変数の推定値が異なると、数個から数十億個までの範囲で異なる結果が生じる可能性があります。

ドレイク方程式は、特に地球外知的生命体の探査の分野において、徐々に天文学における画期的な方程式となってきました。マクスウェル方程式と同様に、この方程式は人々の想像力をかき立てました。この方程式は、E=mc^2 に次いで「歴史上 2 番目に有名な方程式」として知られています。

この方程式は、今日でも地球外知的生命体 (SEI) の探索の指針となっています。地球外知的生命体 (SEI) の探索は、実際にはドレイク方程式の 1 つまたは複数の項を研究することです。

1963年、ドレイクはNASAジェット推進研究所（JPL）に月惑星科学部門の責任者として入社した。しかし、ドレイクは事務作業が多すぎて興味のある研究を行う時間がなかったため、翌年辞職した。

その後、ドレイクは母校のコーネル大学に戻った。ドレイクは天文学の分野で多くの影響力のある成果を達成し続けましたが、地球外文明の探索について考えるのをやめることはありませんでした。彼は、広大な宇宙の中で彼らが孤独ではないこと、そして地球人がここにいることを伝えるメッセージを異星文明に送るという新しいアイデアを思いつきました。

宇宙人と話す

1972年と1973年に、米国はパイオニア10号と11号の無人宇宙船を相次いで打ち上げた。これらは歴史上太陽系を離れた最初と2番目の人工物でした。

ドレイクとカール・セーガンは、パイオニア10号と11号に搭載された金メッキのアルミニウム板を設計しました。金メッキのアルミニウム板には、宇宙船が打ち上げられた場所を示すいくつかの模様が刻まれており、地球上で最も高貴な生命である男性と女性の姿も描かれています。この二人の背景はパイオニア宇宙船そのものの輪郭であり、二人の身長が宇宙船の幅の約2/3であることがはっきりと分かります。水素原子の基底状態超微細遷移の模式図も描かれています。

金メッキアルミプレートにパイオニアパターン

この金メッキのアルミニウム板は、漂うボトルのように広大な宇宙をさまよい、エイリアンに捕らえられるのを待ち、宇宙には彼らと接触することを望んでいる文明があることをエイリアンに知らせます。

しかし、この可能性は非常に低く、パイオニア10号が最初の星であるアルデバランに到達するのは200万年後となる。

最も速い通信方法は電磁波です。ドレイクはカール・セーガンらの協力を得て、宇宙人に送る電磁波メッセージを設計し、1974年11月16日にアレシボ望遠鏡のレーダーを使って宇宙に送信した。

それ以来、人類は宇宙の異星人に対して何度も電磁波情報を送っており、その内容のほとんどは2022年の最新改良版を含めてアレシボ情報を元に改良されている。（アレシボメッセージと最新改良版の解釈については「異星人に地球の情報を理解させるため、彼らは必死になってこうした「文字化けした暗号」を編み出した」を参照）

アレシボ情報の図解

1977年、ドレイクとカール・セーガンは、ボイジャー1号と2号の宇宙船のためにゴールデンレコードを設計しました。これには、中国の古琴の曲「流水」など、地球上のさまざまな文化と生活を表す音と画像が含まれていました。

パイオニア10号と11号の金メッキのアルミニウム板、およびボイジャー1号と2号の金のレコードの最終的な目的は宇宙人との交信ですが、実際にはそれらは地球上の人間にとってもそれ以上の意味を持ち、人間と宇宙の関係を象徴しています。

ボイジャー1号と2号が運んだゴールデンレコード

1984年、ドレイクはコーネル大学からカリフォルニア大学サンタクルーズ校に移り、その年に設立された非政府組織である地球外知的生命体探査協会（SETI Institute、SETIは地球外知的生命体探査の頭字語）の理事会会長と、SETI協会傘下の研究機関であるカール・セーガン・センターの所長を務めた。ドレイク氏は1996年に大学を退職し、2010年にカール・セーガン・センターの所長を退任した。

2022年9月2日、ドレイクは92歳でカリフォルニアの自宅で安らかに亡くなりました。

SETI研究所のロゴ

遺産

星空の下に立って考えます。宇宙人はいるのだろうか？彼らはどこにいますか？

古代から現代に至るまで、中国でも海外でも、人々は星空を見上げるたびに、そこに何があるのだろうと自問せずにはいられません。太陽のような恒星や地球のような惑星にも知的生命体は存在するのでしょうか?何千年にもわたり、特にここ数百年の間に、天文学と天体物理学の発展により、宇宙に関する私たちの知識は大きく増加し、宇宙の起源や最終的な運命を推測することさえできるようになりましたが、地球外生命体に対する私たちの好奇心が減ることはありません。

1961年、ドレイクは地球外文明の数を推定する方程式を書き記し、宇宙人の存在を哲学的な問題から科学的な問題へと変えた。彼はまた、エイリアンの信号を探した最初の人物であり、地球外知的生命体探査（SETI）の分野の先駆者でもありました。彼は、人類が最終的に宇宙人に送ることになる画像や電磁波メッセージの設計に携わりました。ドレイクは、地球外生命体や宇宙文明についての私たちの考え方や探索方法に革命をもたらしました。

ドレイクの後、私たちは地球外生命体や文明を受動的に待つのではなく、率先して行動します。ただし、これは確固とした科学的問題の探究であるため、無謀ではありません。まだ成果は出ていないが、おそらく将来、振り返ってみると、ドレイクが地球上の人類の文明に革命的な飛躍をもたらしたことがわかるだろう。

彼が亡くなった今、私たちは彼の遺産を称え、大きな疑問の答えを探し求めましょう。

宇宙には他に誰がいるでしょうか？

制作：中国科学普及協会

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