科学技術の歴史
科学技術史
4つの発明
生理学的に影響を与えた発明
火
食べ物の消化効率が上がり、消化器官に体のリソースを振らなくても良くなる
脳を大きくできた
酪農
体外受精、抗生物質なども、生理学に影響を与えている
コミュニケーションに影響与えた発明
文字、活版印刷
情報の民主化
レコード、映画、サブスクなど
YouTube SNSなどによって現代の常識は形成されている
人類にできなかったことができるようにした発明
船、飛行機など
人類できることをより効率よくした発明
蒸気汽関、工作機械など
コンピューター、馬なども
科学と技術
科学は、古代ギリシャの自由人が遊びのような雅な遊びとして行っているもの
技術は奴隷が行っている方ののような感じ
対立していた
科学革命、産業革命、第一次世界大戦を経て、欧米でも科学と技術が似たようなくくりになった
産業革命は、科学者ではなく、技術者アントレプレナーによって行われたものだった
日本の場合は明治維新の時に科学技ですが、ほとんど合体した状態で入ってきたため区別は無い
日本は伝統的に技術者の地位が高く、世界で初めて大学に工学部を設置した
技術の影響は、社会の変革を起こす
例としてアブミ馬に乗る際に使うバグによって騎兵の抗議力が上がり、コストをかけても採用したいと思うようになったため、保険制につながった
人類変革させるレベルの発明は24個位リストアップされている
汎用技術は人類を変革させる。19世紀以降に多くの発明が生まれている。
科学とは
古代から法則を見出して、実用に使う事はされていた
紀元前6世紀頃、現在トルコの東海岸付近で世界を説明しようと言う動きがあった
万物に共通する資源
水空気子不定形なものなどの案があった
火水、空気土の4つの要素からできている。施設。
これ以上、分割できないものの組み合わせ
この段階では、哲学と変わらない実験で確認することができないため
近代科学は、実験や論文によってが確認されるため、大きな隔たりがある
アリストテレスの説明がうますぎて、アリストテレスの説が中世まで引っ張られることになる
科学は直感ではない事実を認めることにある
古代ギリシャからの科学的な思考が、アラビアに伝わり、中生にヨーロッパのほうに逆輸入した
アラビアの方では実験をすることが行われていた。それもヨーロッパに入ってきた。
科学的な思考と、実験が組み合わさった
宗教改革のタイミングで聖書のことを疑う必要が出てきて、全てに対して疑う会議主義と科学が結びついた
キリスト教世界では、世界について考える事は許されていなかったが、世界を世界の心理することの神を知ることにもつながると言う発想で、科学的な思考が許された
科学革命16世紀から17世紀にヨーロッパで起こったもの
ルネッサンスや宗教改革と比べても、インパクトが大きい出来事
大航海時代に、聖書や古代の文献に書かれていないことがたくさんあった
アメリゴヴェスプッチ新大陸に行って、新たな生物を目にして驚いたことを友人への手紙に記している
聖書アリストテレスの著作との差が現実にあり、信じれない人が1部出てくる
これまで人間は、特別な存在だったが、人間自体も観察対象になってくる
よりどころがなくなるため、標本採取や実験などにより新たな常識を獲得していった
近代科学の勃興につながる
天動説地動説への転換もこのタイミングで起きる
印刷技術も発展する
デカルトは、人間の人体や認識を機械的に説明しようとした
ニュートンのヴァン勇引力の法則。アリストテレスへの月場会月科会が同じ法則で成田てることを示したもの
神の不可侵領域がなくなり、人間が頑張れば何でもできることになってしまう
人権の概念なども、ルソーによって登場し、社会、世界もよくできると言う感覚を得た
啓蒙思想の始まり
楽観的な進歩主義、悪くなることについては、あまり目を向けずに頑張れば社会が良くなっていくと言う認識がある
19世紀後半、電気時期等も解明され、物理学大体わかったみたいな状態になる
20世紀に量子力学が出て、その常識が覆される
科学はその到達した理論が覆される可能性がある
哲学者ヒューム
帰納法の限界について言及した
機能法で理論を考えると、その理論が変化するものであった場合、説明できない
機能法で考えると言う事は、その理論が変化しないと言うことを決めていることになる
誠一性の原則
科学にも社会性はある
ししゃも人間で社会的な動物なので、認知バイアスがある
通常科学、科学者が一般的に信じている法則など
それに反する実験結果が出たら、実験の方を間違ってると思ってしまう
データが増えてこないと反論が生まれない
これ以上できない位頑張ると言う態度が科学的である
金属の歴史
前近代から鉄は作っていたが、なぜできるかはわかっていなかった
旧石器時代は火打石を使っていた。石が割れたものをナイフなのに使用していた。
新石器時代では、もっと硬い人の加工するなどしていた
棒等組み合わせて使いやすくした殺傷能力も高めて、他の動物を仕留められるようになった
まだ金属は使われていない
青銅は融点が低いため、新石器時代人でも光石を火に炙るなどして溶かすことができた
青銅器の登場により、農耕などの効率が上がった
河川の考えも可能になり、大都市を形成可能になった
大規模な集団の形成が刺激された
しかし、青銅器は数が少なく、石器も普通に使っている状態だった
鉄の埋蔵量は多かったが、融点が高く使えなかった
炭素を入れると、融点が下がることが発見されるまで時間がかかった
鉄を完全に溶かすまではできなかったが、木炭などを使って加熱することで叩いて整形できる事はわかっていた
プロトヒッタイトが金属の加工技術に優れていて、鉄器を扱い始めたとされている
4000年前には作っていたらしい
中国の場合は鉄鉱石が含有する。炭素量が多いため、2500年前の段階で鋳鉄を作ることができていた。
失態等が滅亡したことによって、鉄の製造技術が広まり鉄鉱石のところでもあったことから、鉄筋が一気に普及した
鉄脳脳が普及したことによって、森林を切り開くことが可能になった
熱帯温帯地帯の開拓が可能になり、農業の生産性が上がった
農業生産性が上がって余剰生産が可能になったため、哲学者などが現れた
余剰生産分の売り買いが可能になり、商業も発展した
秦帝国、ローマ帝国など大規模な帝国の出現につながる
鉄で攻撃力上がり、重走歩兵を組むことができた
鉄の工具により、大型の船も作ることが可能になった
大型の船により、大規模な区域での商業も可能になった
近隣区域の征服なども可能になった
インカ帝国はローマに滅ぼされるが鉄器がなかったためと言う分析もある
鉄器の生産技術は500年ぐらいかけて世界に伝わっていたと言われている
各地の鉄の取れ方や製造方法が微妙に違う
日本では砂鉄が取れたため、たたら製鉄率が発展した
1400年位に静的技術がアップグレードされる
高炉を作ることができるようになった
ヨーロッパで大砲などの鋳造が可能になった
木炭を大量に使用するため、森林伐採など環境破壊が起こっていた
石炭が使用可能になったことで、大量に生活できるようになり、産業革命に突入していく
18世紀石炭を蒸し焼きにすることで、養分を取り続けることがわかった
鋼も製造可能になり、大規模な構造物などを作ることができるようになった
軍艦や橋などを作れるようになる
産業革命後期にベッセマー転炉が発明される
大量の鋼が安価に生産できるようになり、第一次世界大戦に突入していく
汎用動力 蒸気機関など
1世紀 ヘロン 蒸気で動くおもちゃ
産業革命期
真空の発見が蒸気機関に繋がる
ホイヘンス
エンジンを開発しようとしていた
火薬では難しい
パパン 数学者、水蒸気で行けるのではと実験
セイバリ 石炭掘る時、水が出るので組みげたい セイバリ機関 1690年代 実現はしたが性能は低い
ニューコメン セイバリ機関より性能が良い 上下運動が不等速 1712年？機関ができた
ワット
蒸気機関の開発
25歳ごろ、大学職員として実験器具を作る
ニューコメン機関を修理していた
蒸気を逃して別の場所で冷やして凝縮することを29歳で思いついた
シリンダー部分を冷やさなくて良くなった
ビジネス化は何度か失敗する
妻が無くなるなど、苦難もあった
回転運動と並行運動を組み合わせることで売れるようになった
鉄道、蒸気船に使われることになった
蒸気4輪車 重すぎた 普通の地面の上では動かない
金属のレールの上ではうまく動いた
技術 地道な改善の積み重ね
間接的な影響が大きい
イングランドの鉄道、スティーブンソンのロケット号、当時時速24k m
鉄道により、商圏がひろがり、通販なども可能になった
当時は個人の交通手段ではなかった
個別の交通手段は内燃機関の登場を待つ
カールベンツ ドイツの技術者
4ストロークエンジンを開発
妻が往復194キロを車で移動
鉄道から50年ぐらい
道路、ガソリンスタンドを作る必要があった
普及はまだだった
T型フォード、安価に量産したことで普及した
大量生産技術とマーケティング技術が発達した
フォードとGMの戦略のちがい
アスファルト道路、ドライブスルーなども現れた
世界に20億個のエンジンが存在するらしい
16億は自動車
産業革命
産業革命以前と以降で、科学が儲かるかどうかということが違う
開発競争が生まれる
イノベーションは統治者にとっては怒って欲しくないもの
各国で産業革命の技術や情報などを抑えるような法律の設定もあった
既得権益のギルドを守っていた
ギルドでは親方の方法を弟子が、学び変えないと言うのが一般的だったので、イノベーションが起こりにくい
ギルド以外からイノベーションが起こったことで、ギルドが崩壊していく
技術的に勝ってないものが現れることに加え、相オーラによって、職業選択の自由などの意識が生まれて、国民の感情的にもギルド否定派が増える
ギルドが教育機関の面もあったが、国民国家化が進むことによって、国主導で学校を作りギルドが不要になっていく
産業革命の要素
人件費が上がり、機械でやった方が安い状態が生まれた
ベストの流行により人が減り、人件費が上がった
人が減ったので、畑を牧草地に変えて羊を育てた
ロンドンに人が多く集まったため、工場を建てられ作ったものも買う人がいる状態になった
イギリスは貴族側が弱く、経済よりの政策を行うことができた
イギリスの生活は良くなっていくが、フランスとの差が開き、フランスではフランス革命が起きた
燃料として木材を使うと効率が悪く、土地や時間に縛られるものでもあった。ところで、石炭に着目して使えるようになったことが大きい要因でもある。
石炭は、採掘で得られるエネルギーの密度が高いもの
石炭による火事などもあり、家の構造も変わったりした
紡績関係で産業革命以前からイノベーションがいくつか起こっていた。そのたびに周囲からの反発があり、機械を破壊する運動などもっと
産業革命と接続されることで、破壊的なイノベーションになった
インドの面の品質を超えたため、インドの面産業も崩壊した
失業する人が、必ずいるがその期間によってその人にとっては不利益になり得る
産業革命、直前まで、運河による水運が普及していた
鉄道により輸送の革命が起きた
情報の伝達の速度も上がる
大規模な投資と資本の集中が可能になった
鉄道の運行のためのマネージメントも必要になり、職業としてのマネージャーも誕生する
第二次産業革命は、アメリカとドイツで起こる
イギリスはそれに追従することができなかった
金融や海運業などで発展する
最初は労働者の収入は上がらなかった
産業革命、当初の工業地帯の寿命も、他の地域より低かった
アメリカ南部では、綿花の生産拡大のため奴隷制を推進した
火薬
1500年前 700年から900年 ぐらいに、中国の練炭術師が発明したされている
道教 不老不死を求める過程で、いろんな実験をしていた
不老不死になる薬を探す過程で、火薬が発見されたので、火の薬と書いて火薬
1200年位に兵器として火薬が使われる
中国では火薬は戦争の勝敗を左右するものではなかった。民の統治が300年続いたこともあり、戦争での活用もそこまでされなかった
早くが国家機密扱いだったので、広く使われなかった
硝石を集めるには、高温多湿で排泄術があるような環境でないといけないため、中央集権国家でないと大量の硝石を集めることは難しい
ヨーロッパでは火薬の存在も中央集権国家化を進める要因になったとされている
火薬兵器、銃や大砲などの機構も徐々に改善されていった
銃の登場より騎兵より歩兵が強く
軍の統制が変わる
数千人規模同時に動かすということが必要になり、訓練も必要になった
中央集権国家が常備軍を持つ方が強くなり絶対王政ができた
白の構造が変わり、大きな白を作る必要が出てきた
中国では最初から中央集権国家だったので、社会の構造は変わらなかった
濃厚技術
15,000年前ぐらいに犬と一緒に暮らす家畜家の技術が使われていた
13,000年前位から濃厚が始まったとされている
大体7000年前位から人類全体が農業に移行する
階層的な社会構造になっていく
初期は狩猟採集社会より濃厚の方が寿命が短かった
大都市は穀物が主食でないと食料供給できなくなる
農業では、太陽のエネルギーをいかに効率よく食物に変えるかってことが重要で、精査のために使う消費エネルギーは、人間の消費エネルギーを下げる必要があり、家畜などを用いることもある
窒素リンが土壌からなくなると、食物は育たなくなる
中国では農業が進んでいた。技術的に
漢帝国の時代の時点で輪作を行っている
間に、豆の栽培を挟むことによって、土壌を回復している
中世で、世界最大の人口を持つ都市は全て中国だった
農業農業技術が進んでいたから
1800年代リーヴィヒ肥料の役割を明らかにした
窒素リンカリウムが肥料の要素であることを突き止めた
無機肥料の利用に進んでいく
ハーバーボッシュ法により空気中の窒素をアンモニアに変換することが可能になった
50億人分ぐらいの食料賄っている
ハーバーは毒ガスを作るのにも携わっていた
妻も科学者だったが、ハーバーが、毒ガスの製造に携わることになった際に自殺した
原子力
X 線の発見 レントゲン博士
ベクレル 教授 ウラン 化合物がそれ単体で写真の現像ができることを発見
博士号の研究として ウランが放射線を出す能力 放射能を名付けた
1938年 核分裂の反応が確認される
マンハッタン計画 ドイツに先駆けて 核爆弾の開発に着手する必要性を感じていた
実際には 1942年から開発が始まったらしい
科学者 1500名集めた
マネジメントはオッペンハイマーが染めた
プロジェクトには軍人も参加していた
ウラン型とプルトニウム型の原爆がある
ドイツは プルトニウム型で開発を進めていたが 純粋を送るための電気分解の設備がイギリス軍によって破壊されたため 製作を進められなかった
国が主導で 科学技術の開発を進めていた
科学者が原発10日の12ヶ月前に原発10日の反対の署名を出していた
それまで化学を進めていれば人類のプラスになると考えられていたが 原爆の人類への悪影響が懸念されたため 化学者 倫理 技術者倫理なども考えられるようになった
sdgs esg の科学者版のようなものもある
強い力を持ったものが 倫理的に規制されている
コンピューター インターネット
計算を機会に行わせる言葉 紀元前からやられている
天体の運動を再現する歯車による機構
加算機
機械式の電卓みたいなもの
18世紀末
大砲の弾道計算 以前に予測した数値を記したものを 兵士が持っている
生命保険
数の表 数表を作る人のことをコンピューターと呼んでいた
チャールズ バベッジ
開先館
大きな機械人間より大きいサイズ
ひとつの関数の計算しかできなかった
イギリスのロンドン コンピューター 人間の人件費がかさんでいたため削減する必要があった
解析機関
複数の関数を選択するためにパンチカードを使用する発送
しかし 実用化はできなかった
19世紀 アメリカ
国勢調査のために人口の集計作業を効率化する必要だった
タげリーティングマシン
パンチカードによる電気式の数値の記録 実際に効率化できた
後にIBM
チューリング
ツーリングマシンの概念、23歳で発表
2進数によるプログラミング言語の概念
第1次世界大戦 第二次世界大戦では弾道計算が超長距離になり数表で対応できなくなってきた
エ二アック
真空管による電気式の計算機
真空管 や電気部品の信頼性が非常に高いレベルで求められる
10進法の装置だったが 西日本の方がいいことがわかった
計算方法の変更のために配線を変える必要が非常に手間がかかった
ノイマン式コンピューター
戦争の計算ニーズによって大学の科学者がそれを支援して開発する形
ミニコンピューター 冷蔵庫 ぐらいのサイズだった 半導体技術によって 小型化することができた
マイコンはチップ サイズ
コンピューターが民主化した
現在は量子コンピューターが開発段階
インターネット
アーパネット
インターネットの登場
ネットワークは大きいほど価値が拡大する
ネットワークを相互に繋げる目的でインターネットが普及した
E メールの登場
HTML の web ページの登場
インデックス サイト 検索エンジンの登場
半導体 と AI
1940年代 ベル研究所 ベル博士が半導体の開発をしていた
真空管の代わり
寿命が長くなり 小型化される
ショック レイ 半導体研究所 でゲルマニウムの代わりにシリコンを半導体の材料として使ったあたりからシリコンバレーが始まる
最初期は吸い込む ウエハー に 一つ一つの半導体のチップを作ってそれを切り離して つなぎ合わせていたが 集積回路として1つのチップ上で機能的な回路を作る流れになりそこから先は 高密度かの構成のかの流れになった
ムーアの法則
半導体 資源の争奪戦の戦争が起こるかも
人間ができることをさせようとする
2014年頃からの第3次 AIブーム
科学者たちが AI の危険性に警鐘を鳴らしている
AI の発展によって何が起こるか危険な言葉が起こる可能性があり 一度でも起こるとヤバそう
ヤンヤンさん
科学技術の歴史は道具の歴史でもある
道具によって世界を理解することができる 顕微鏡や 望遠鏡など 自分の目 五感 以外のインプットを信じることができる