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宇宙

宇宙の膨張や星の数は、生命に必要なRNAが偶然生まれるのに十分なほど多いという証明が発表される 50

ストーリー by hylom
偶然か必然か 部門より

東京大学の戸谷友則教授が、宇宙における生命の誕生について最も現実的なシナリオを見いだしたと発表している(プレスリリースScientific Reports掲載論文)。

宇宙はビッグバンで生まれ、その後膨張し続けているとされている。戸谷教授は、生命誕生に必要な長さと情報配列を持つRNAが生まれる確率と宇宙の中の星の数を結びつける方程式を作成。これを評価したところ、生命に必要なRNAが偶然に生まれるためには、宇宙の星の数は10の40乗個ほどが必要になるという結論に至ったという。そして、膨張し続ける宇宙の中においては、これは十分現実的な数字なのだという。

また、この数式に基づけば、宇宙の中で生命が存在する星は地球だけであり、地球外生命体が見つかる可能性は極めて低いとも主張されている。

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  • by Anonymous Coward on 2020年02月07日 13時37分 (#3757969)

    「広い宇宙に地球人しか見当たらない75の理由」というフェルミのパラドックスを扱った本にあったっけ。
    自分(たち)だけが特別だという考えと、自分(たち)はありふれているという考え方、普通に考えれば後者が正しい。

    > この数式に基づけば、宇宙の中で生命が存在する星は地球だけ

    という場合、その数式を疑った方がいいんじゃないか?

    • 生命に必要なRNAが偶然に生まれるためには、宇宙の星の数は10の40乗個ほどが必要になる

      膨張し続ける宇宙の中においては、これは十分現実的な数字なのだという。

      膨張し続ける宇宙の中において現実の星の数は生命に必要なRNAが偶然に生まれる必要数を満たしている。
      ということであってます?

      また、この数式に基づけば、宇宙の中で生命が存在する星は地球だけであり、地球外生命体が見つかる可能性は極めて低いとも主張されている。

      でも、地球以外に生命が存在する可能性は極めて低い。

      その方程式で、地球の特異性はどう扱っているんだろう。

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        10の40乗個の星の中で生命が誕生するのは十分現実的な数字。(どのくらい?期待値60%ぐらい?)
        この数式に基づけば、宇宙の中で生命が存在する星は地球だけ。(10の40乗個の半分の試行回数生命が誕生するのは40%ぐらい?)

        いやね。生命が誕生する確率が10の40乗分の1として、10の40乗回試行した時の期待値が約60%ぐらいで
        試行回数を半分に減らしたら期待値は40%ぐらい。(めんどくさいので計算してないけどこのくらいのはず)
        生命が存在する星は地球だけかもしれないぐらいの期待値じゃないですかね。
        (さすがに地球だけの時の期待値が50%切ってたら「十分現実的な数字」とは言わないだろう)

        • by Anonymous Coward on 2020年02月07日 23時45分 (#3758406)

          別コメで書いてあるけど、(地球から観測可能な範囲内の)宇宙で生命が自然発生する星は一つしかないという話らしいです。

          宇宙誕生から138億年しかたっていないため、地球からは138億光年内の領域でしか宇宙の探査できず。
          138億年内には星は10の20乗個程度しかないと見積もられているため、観測範囲内で(偶発的に発生した)生命を見つけることは難しいと

          インフレーション云々は、宇宙のサイズが138億光年以上の大きさが(インフレーションが起こったとするなら)あると考えられ、
          宇宙全体の星の数は10の100乗とか178乗とか存在すると見積もれるため、地球に限らず生命が偶発的に発生してもおかしくはない
          (ただし、発生した星間は138億光年以上離れているため観測は難しい)という話らしいです。

          親コメント
          • by Anonymous Coward

            まさに「お前が言うのならそうなんだろう。 おまえの(観測できる範囲の)中ではな」
            という内容なのね。

        • by Anonymous Coward

          十分現実的な数字なのに、地球以外で生命が発生しない現実

        • by Anonymous Coward

          一度生命が発生したら他の星に生命(微生物)が飛んでいく可能性もあるんじゃないか?

    • その数式を疑った方がいいんじゃないか?

      創造説信者「さもなくば、有り得るがほぼ確率が0の事が起きた結果、我々の存在が有ると云う事の意味をよくよく自分の頭で論理的に考えてみるのも良いのでは無いかね?? ……アーメン」
      (注:自分の頭でよ〜く考えて決めろ=ブラック企業の管理職/子分を鉄砲玉にしたいヤクザの親分/詐欺師の常套句)

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        進化論信者「分からないことは,とにかく偶然」
        どっちもどっちだと思うんだけどな。結局信心なような

        • by Anonymous Coward

          自然発生説を進化論信者と呼ばれることが未だに違和感あるんだが仕方ないのか。
          進化論は分化を説明していても誕生を説明しているわけではないんだが。

          まあ反対側も進化論懐疑論者のことをまるっと聖書原理信者扱いしてたりするお互い様具合なんだが。

          • by Anonymous Coward

            割と宗教的熱情になりやすい論議ですね。なんだかんだ、どっちも仮説ばかりというか、証明が難しいし

            • by Anonymous Coward

              進化論は状況証拠や再現実験などで補強されたものですが、
              創造説信者は宗教的教義にしか論拠が無い

          • by Anonymous Coward

            進化論を物質や元素に適用すれば生命の誕生も適者生存で説明できそう。

    • by Anonymous Coward

      あなたは自分のことを特別だと勘違いしていませんか?

      • by Anonymous Coward

        ヴェルタースオリジナル食べちゃダメなの?(´;ω;`)

  • 音の速さは超えられない!? [sig3.org]

    飛行機はライト兄弟による成功以来、目覚ましい発展を遂げ、 その速さをどんどん増していきました。 その速さが、ついに音の速さに迫ろうとしたとき、限界の壁が立ちはだかりました。 どんなにプロペラを工夫しても、どんなに性能のいいエンジンを作っても、 どうしても、音の速さに達することができません。 これは当時の科学者達にとっては、なかば常識でありまして、 音速を超えられないという事が、数学的に証明されていたそうです。 私はその論文をチェックしていないので、細かな論理は知りませんが、 理屈は容易に考えられます。

    昔は飛行機といえば、プロペラと翼の組み合わせでした。 少なくとも、音の速さのところでは、空気がついてこなくなります。 よって、音の速さよりも大きな速さで、空気を押し出すことはできません。 音の速さというのは、大まかな目安としては、プロペラで空気を押し出すときの限界速度でもあるのです。 従って、飛行機は絶対に音の速さよりも速く飛ぶことはできません!?

    音速の壁を超えることを可能にしたのは、ジェットエンジン(URL1)やロケットエンジンでした。 プロペラに依る推進装置と大きく違う点は、空気を圧縮するなどして、 音の速さが大気中と比べて、ずっと速くなる部分を作り出したことにあります。

    これは、とても教訓的です。 「飛行機は音の速さを超えられない」ということになっていたのは、 「飛行機はプロペラで飛ぶ」という常識に捕らわれていたことが原因でした。

    生物に関してもいろいろありそう。

    単細胞の藻類が多細胞生物に進化した瞬間を捕らえた貴重な映像(米研究) [excite.co.jp]

    今から6億年ほど前、単細胞生物はより複雑な多細胞生物へと進化を遂げた。
     だが、そう知っていることと、それをリアルタイムで実際に目撃することとでは、天と地ほどの開きがある。そして、これが文字どおり目撃され、しかも動画にまで撮影されたのである。この進化にはたったの50週しかかかっていない。その引き金になったのは、シンプルな捕食者の導入であった。

    すると驚いたことに、たったの50週(1年未満)で、実験グループ5つのうち2つで多細胞生物に進化したことが確認された。「シンプルな多細胞生物の最初の起源が、捕食への反応として進化しうることを証明した。」と研究論文では述べられている。

    私たちの住む星,地球が誕生したのは今から約46億年前。 そして最初の生命が誕生したのは約38億年前。22億年かかって6億年ほど前、やっと単細胞生物はより複雑な多細胞生物へと進化。しかし条件が揃えば50週(1年未満)かつ複数のグループで進化が可能な実験的事実。

    東大の研究は見落としや何かないのか。
    地球は46億年中の最後の1万年ぐらいが文明社会とするならば、46万分の1の幸せ(?)な時代なのに、複数の地球外文明社会同士が出会える確率は確かに低いかもね。

  • by hakikuma (47737) on 2020年02月07日 14時37分 (#3758030)
    生命の発生も偶然とは言えない確率だとなれば
    実は狭めぇ世界なんだなと思わされます。
  • っと、その前に1つ訂正だ。

    また、この数式に基づけば、宇宙の中で生命が存在する星は地球だけであり、地球外生命体が見つかる可能性は極めて低いとも主張されている。

    ×→宇宙の中で
    ○→観測可能な宇宙の中で
    この理論はインフレーション宇宙が前提なんで、現状我々からは光速度以上で膨張していた時期の宇宙は観測できないからね。

    さて、我々が知っている生命活動は地球での核酸が基礎になっている1種類しか無い訳ですよ。しかし宇宙にはひょっとすると我々の足元の地下深くにすら、我々の知らない分子の組み合わせで自らを増殖させる生体高分子が存在するかも知れない。例えば、

    • 岩石惑星の外核に住まう鉄を溶媒にしてケイ素と炭素が基礎になってるもの
    • 氷の惑星や衛星でメタンを溶媒にしているもの
    • 恒星の表面で水素のプラズマを溶媒にしているもの
    • 白色矮星内部や中性子星の表面で縮退物質で出来ているもの
    • 中性子星表面で中性子過剰核の元素からなる分子で出来ているもの

    こんなのが1つづつ位は存在してるんじゃないかね。尤も本当に居てもコンタクトも我々がそれらを生命と認識できるかも難しいだろうけど。

    あと、本当に観測可能な宇宙に生命が1つしか存在しないなら、将来我々が恒星間に進出した際に先住生命の権利だとか環境保全だとか一切考慮せずに征服し放題だって嬉しい話でもあるね。

    • by Anonymous Coward

      >尤も本当に居てもコンタクトも我々がそれらを生命と認識できるかも難しいだろうけど。

      そこは考えてもしょうがないんじゃないかな。

      実は居るけど、人類が滅亡するときまでに、人類にはコンタクトすることもその痕跡に気付くこともできない。

      と、

      ほんとに居ない。

      の区別を付ける方法があるはずもない、ただの必然的にいつまでも残るもやもや。

    • by Anonymous Coward

      観測可能な宇宙の範囲内にある銀河の数は諸説あるけど、1000億~1兆の桁だと考えられてる。10^11~10^12ぐらい。
      銀河の中にある恒星の数も、1000億~1兆の桁だと考えられてる。10^11~10^12ぐらい。
      恒星系にある惑星の数は、10-100ぐらい。10^1~10^2
      全部かけ合わせて最大で見積もっても、10^26しかない。

      前提1=宇宙全体の星の数が10^40以上あって、
      前提2=生命に必要なRNAが偶然に生まれるためには宇宙の星の数は10の40乗個ほどが必要ならば、
      人類が存在することと観測可能な範囲に他のRNA主体の生命が見つからないのは当然と言うことか。

      前提が正しいのかどうかが問題な気がするけど。

  • by Anonymous Coward on 2020年02月07日 13時50分 (#3757978)

    空間が膨張し、星の数も増えていくが、密度は低下し、相対として熱量も低下し、いずれは、、、、、
    と考えていくと、じゃぁビッグバンってなによとなってしまい。
    BH同士の衝突で大爆発?どこかで膨張が止まって、、、そもそも宇宙って孤立系なの?外壁は断熱だったりするの?
    、、、、寝ます。

  • by Anonymous Coward on 2020年02月07日 14時05分 (#3757996)

    実例的に言っても宇宙の星の数がn*(10の40乗)個あればn個の星に生命が誕生してそうだけど。
    時間軸も考えればもっとありそう。

    • by Anonymous Coward

      そんなには無いって結論なんじゃないかな。

      時間軸も含めてのべで考えても10の40乗個分に満たない程しか無いから、どこかに生命が誕生する確率は1/1000ぐらいで、「地球に生命が生まれた」ってのがあり得ないほど低い確率では無いけど、「他でも起こってるかも」と考えるのは無理がある、とかそういう。

      それならそれで、ちょうどそんなぐらいの絶妙な確率に収まるんだよ! ってのが不思議だなぁ、と思うけど。

    • by Anonymous Coward
      他の例は観測可能な宇宙の外にある、ってことかと
  • by Anonymous Coward on 2020年02月07日 14時07分 (#3757998)

    やっぱりな…。なんかそんな気がしてたよ…。

  • by Anonymous Coward on 2020年02月07日 14時07分 (#3758000)

    このセンセは宇宙の全てを理解していると思って居るのだろうか?
    でなきゃ明確な確率なんて出て来ない筈だよなあ。
    実際は不確定な要素がモリモリと出て来ると思うんだ。

    • by Anonymous Coward

      >このセンセは宇宙の全てを理解していると思って居るのだろうか?

      誰もそんなこと言ってないでしょ。理解しているなんて勘違いできるのは学者をやらずにテレビに出ているよ。
      宇宙の一部でも理解するため、ある仮定を立てて計算したらこうなったので、このような可能性が考えられる程度。
      ただし具体的な反証が一つも出せない君よりは宇宙のことを理解していると思うよ。

      • by Anonymous Coward

        じゃあ「宇宙の膨張や星の数は、生命に必要なRNAが偶然生まれるのに十分なほど多いという証明が発表される」というSubjectが間違っている。

        > ある仮定を立てて計算したらこうなったので、このような可能性が考えられる程度。

        だったら、仮説であって証明ではない。
        リンク先の日本経済新聞社の記事は「東大、宇宙の中で生命が非生物的な現象から誕生するシナリオを発表」となっている。
        #主語が「東大」ってのもひどいけれど。

        • by Anonymous Coward

          誰が書いた記事かを見れば納得できるんじゃない?

        • by Anonymous Coward

          > というSubjectが間違っている。
           
          その前提から入るのがスラドの記事の読み方だと。

        • by Anonymous Coward

          「名古屋大学、スパコン「不老」を発表」したらしいぜ。
          https://it.srad.jp/story/20/02/06/1610224/ [it.srad.jp]

      • by Anonymous Coward

        具体的な反証のベースとして、「宇宙の全てを理解しているのか?」と問いかけているのだろ。
        明確な計算を行うにはベースが必要だが、そのわりには観測できる範囲外についてあてずっぽでしかないんじゃないかな。

        >ただし具体的な反証が一つも出せない君よりは宇宙のことを理解していると思うよ。
        「この計算が絶対正しい」なんて考えこそが理解していない事例としか。
        世の中「判らんことも有る」って認識の方が大抵は正しいんですよ。
        ましてや宇宙の話ならば。

    • by Anonymous Coward

      何か証明するのにいちいち宇宙の全てを理解してなきゃダメなのか?

    • by Anonymous Coward

      君はいい哲学者になれるよ。

    • by Anonymous Coward

      明確な確率って面白い表現だな。明らかなら確率出さなくてもよさそうなもんだが

  • by Anonymous Coward on 2020年02月07日 14時11分 (#3758002)

    反証の方法は反例を上げるだけが唯一だからなぁ
    光速の壁を超えない限り無理っぽいと思うし
    その探索はファンタジックなホビーに近い学問の粋を
    見つけるまで超えられないというある意味自己矛盾を抱えている
    副産物はあるだろうが

    • by Anonymous Coward

      他の正しかろう理論と計算を打ち立ててこれと異なる結論を出せれば、
      この理論に反証することはできるでしょ。
      確率を計算しただけで何かの事実を証明してるわけでもないし。

      • by Anonymous Coward

        結論までいかなくても、部分的なところの確率だけでも否定できれば十分じゃないのかな?

    • by Anonymous Coward

      火星で生命の痕跡が発見されれば、「地球外」の部分は崩れる。

      なぜ太陽系外じゃないんだろう。

  • 我々はそんな存在なのもな

  • by Anonymous Coward on 2020年02月07日 15時02分 (#3758047)

    地球でRNAが発生して進化して生命になる、必要は無いですよね。
    大昔にどこか別のところで発生して、拡散して、定着先で生命が生まれました、というシナリオなら地球以外で生命が見つかっても良さそうです。かなり狭い範囲に生命が閉じ込められてしまいますが。

    前半の「宇宙全体ではRNAが偶然生まれる可能性はある」と「だから地球以外に生命がいる可能性は低い」が上手くつながってない気がします。我々は特別な存在だ、というバイアスがどこかにかかってないですかね?

    あとこれ、また別の人間原理になりません?
    「なぜRNAが自然発生するのに十分な天体の数が存在する宇宙になったのか」を説明する必要がありそうです。
    たまたま我々の住む宇宙が条件を満たしたので、それを認識できる生命が生まれた、とか?
    天体の数がこれだからここまでのRNAしかできなかった、とか?

    • パンスペルミア仮説 [twcu.ac.jp]ですね。
      まぁ、地球上の物理化学的な反応で生命が誕生したのか、宇宙のどこかで出来た生命体が地球に飛んできたのかで話が変わってくるのは確かで、この方程式に関してはパンスペルミア仮説を考慮してないんじゃないかと思います。

      逆に言うと、その星の環境に適応できる生命の「タネ」が、必ずその星で産まれると言う前提で計算されてる感じだと、東大の説明からは読み取ったので、もし、地球のような星で生命のタネになりうるアミノ酸やアミノ酸が存在しにくい環境での「タネ」になりうる物質が、どこかの星で一気に生成されてばらまかれていたとしたら…例えば、中性子星の衝突でウラニウムや金などの重元素が大量に生成されてばらまかれていたりするのと同じ様な構図で…どうなるか。

      この計算式では考えられないくらいの高い確率で、我々は生命に遭遇することになりますよね。エンケラドゥスやエウロパの氷の中に封じ込められてるかも知れないし、タイタンの炭化水素の泥から見つかるかも知れないし、そもそも、火星の塩分に富んだ地下水脈から見つかるかも知れない。

      # そしたら、なんでそんな事になってるのかを研究して考えるのも、科学。

      親コメント
      • by Anonymous Coward

        それ、このストーリーの話からすれば、
        元コメントの言う「かなり狭い範囲」を
        ざっくり地球と呼称するよって言われておしまいな気がする。

        生命の起源の発生に必要な恒星数と、観測可能宇宙の恒星数と、
        観測不能範囲含めた推定恒星数で考える壮大なスケールの話なので。

  • by Anonymous Coward on 2020年02月07日 18時05分 (#3758155)

    それの宇宙人は他にはいないよ版?

  • by Anonymous Coward on 2020年02月08日 9時23分 (#3758577)

    光合成細菌が存在しない惑星で知的生命体が生まれて、
    人間とコンタクトできれば、
    いまの人類では想像できないような種類の生物がいそう

  • by Anonymous Coward on 2020年02月08日 9時40分 (#3758580)

    素人なので見当違いなこと言ってるかもですが・・・

    論文中で
    > fpl is the number of habitable planets per star
    というパラメータがあり、今回は(他の論文を根拠に?) 0.1 という値を使ったようです。
    これって生命が発生しうる衛星などは含まないような気がするんですが良いんですかね。
    (なんとなく、惑星よりは多い気がします)

    あと、「ハビタブルゾーン」のWikipedia見ていたら、自由浮遊惑星という初見の単語を見つけました。
    こちらも条件によっては生命が発生しうるかもって感じらしいですが、計算には含まれないように思います。

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海軍に入るくらいなら海賊になった方がいい -- Steven Paul Jobs

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