科学の新発見は何の役に立つのか？

科学につきまとう、それって何の役に立つの？、という誤解

1833年、イギリスでマイケル・ファラデーという科学者が「電気分解」の法則を発見した。後のエジソンの発明にもつながる世紀の大発見だったが、時の政治家は首を傾げながら、ファラデーにこう尋ねたという。

「電気はなんの役に立つのか」

180年が経過した今、電気は役に立つどころか、文明社会で欠かすことのできないものとなっている。1897年、やはりイギリスで、J・J・トンプソンという科学者が「電子」を発見した。といってもようやくエジソンが電話や蓄音機を発明した時代だったので、発見者自身でさえ、「これは役にはたたない」と断言したという。

それから100年。我々はスマホ、パソコン、自動車などありとあらゆる「電子機器」に囲まれている。この記事を読んでいただいているインターネットも、電子の発見なくしては存在しなかった。

自然の仕組みを知るということ

これらの歴史が示しているのは、「それって、なんの役に立つの？」と当初、首をかしげるような発見こそが、我々人類を進歩させ、新しい未来を切り開いてきたということだ。山下了・東京大学素粒子物理国際研究センター特任教授も以下のように力説する。

「自然の仕組みを知るということは、実は人類の可能性が急激に広がり世界を快適で安全に変えていくということを意味します。これこそが科学を探求する最大の目的。そして今、それが実現できると世界中の科学者が熱い視線を送っているのが、国際リニアコライダーです」。

• 山下了・東京大学素粒子物理国際研究センター特任教授

国際リニアコライダーとは、20キロの直線上で、素粒子のひとつである「電子」と「陽電子」を光の速さで正面衝突させる、世界初の「次世代型加速器」を日本に建設・運用するというプロジェクト。しかも日本だけでなく、世界の英知と資金を集めてのアジアで初めての大型国際研究機構になる。実現すれば、20年間でのべ20万人もの一流の科学者たちが日本に集結してさまざまな研究を行うこととなる。

• 国際リニアコライダーのイメージ図

世界の科学者が日本に集まるという意義と価値

前回の記事では、この国際リニアコライダーというものが、先端医療や先端技術に大きく貢献して我々の生活に役立つものということ、そして日本に大きな経済効果をもたらすだけではなく、日本全体にも大きな恩恵をもたらせることを紹介した。

だが、そのような数多くのメリットでさえ、「スピンオフ」にすぎない、と山下氏は言う。国際リニアコライダーが世界にもたらす一番の恩恵についてこう説明する。

「ここで世界中の科学者たちが協力して、素粒子の謎を解き明かすことができれば、宇宙がどうやって誕生したのか、そしてこれからどうなっていくのかという仕組みがわかる。そうなると、アインシュタインの相対性理論で止まっていた物理の法則が解明されるなど、ノーベル賞級の発見がいくつも行われることでしょう」。

• ノーベル賞受賞者(物理、化学、医学・生理学)に贈られるメダル(レプリカ)

「確かにすごい発見かもしれないが、それってなんの役に立つの？」と思われる方も多いかもしれないが、そういう方は冒頭で紹介した「歴史」を思い出して欲しい。

国際リニアコライダーによって、「宇宙の仕組み」が解き明かされても当初は、電気分解や電子と同様に「それって何の役に立つの？」と多くの人から首をかしげられるかもしれない。しかし、電気や電子機器がいまの我々になくてはならないものとなったように、その「宇宙の仕組み」が100年後の人々の生活を支えるテクノロジーの基盤となる可能性が高いのだ。

宇宙の法則が乱れるとき！

ただ、だからと言って、国際リニアコライダーで行われる研究と発見は、すべてが「未来の人類のため」というわけではない。プロジェクトの「究極の目的」を山下氏はこう述べる。

「それは、我々人類の概念を変える"ビックチェンジ"をもたらすことです。地動説は、人間に自分たちが宇宙の中心ではないと気づかせ、我々の哲学・思想に大きな影響を与えました。宇宙に始まりと終わりがあることを知らしめたビックバンも同様。国際リニアコライダーで宇宙の仕組みが分かることもそれと同じくらい、いやそれ以上のインパクトのあるものなのです」。

では「宇宙の仕組み」を解明されると、我々には一体どんな"ビックチェンジ"がもたらされるのか。山下氏によれば、そのヒントは意外にも「SF」にあるという。

「例えば、『猿の惑星』というSF映画の金字塔は、宇宙旅行をして未知の惑星に到着したと思ったら、それが実は未来の地球だったという設定です。あれは物理理論的に極めて正しいものです。また、日本のSFアニメも科学的に見ても非常によくできている。ただ、物理の世界からすれば、もっと突飛でいい。例えば『ドラえもん』によって『四次元』という言葉が広まりましたが、現在の素粒子研究の世界では4次元ではなく、5次元あるいは一気に10次元が存在する可能性も指摘されています。宇宙は我々が思っていたものより、はるかに"荒唐無稽"なものなのです」。

「事実は小説より奇なり」という言葉があるが、ことサイエンスに関しては、「宇宙の法則はSFより奇なり」というわけなのだ。

国際リニアコライダーが人類の概念を根底から変え、100年後の未来になくてはならぬテクノロジーを作り出すものだということがわかっていただけたと思う。

そこで次回からは、この世界的プロジェクトを日本で実現していくために、何が必要であり、現在どのようなプロセスを踏んでいるのか紹介していこう。

(次回は9月25日の掲載予定です)

監修者プロフィール

山下了(やました さとる)

・東京大学素粒子物理国際研究センター特任教授
・高エネルギー加速器研究機構 客員教授
・先端加速器科学技術推進協議会 大型プロジェクト推進部会 部会長
・東北ILC準備室 フェロー
・ILC戦略会議 議長

1965年、千葉県生まれ。1995年 京都大学大学院卒業、理学博士。専門は素粒子物理実験と加速器科学で、1995年から6年間にわたり欧州原子核研究機構(CERN)に滞在、その間1998年から2001年には、ヒッグス粒子探索グループの統括責任者を務める。国際リニアコライダー計画にはCERN滞在当時より物理研究アジア責任者を務め、以降20年近く計画推進の中心として携わっている。現在は世界最先端の加速器実験により質量と真空の構造の関係、超対称性の研究を行っており、次世代の電子・陽電子衝突型加速器「国際リニアコライダー計画(ILC)」での宇宙の法則の発見と技術の社会利用でのイノベーションを目指している。