西暦1859年 - 『種の起源』/統計学者ナイチンゲール/リーマン予想

各界に議論を巻き起こす

ダーウィン『種の起源』

チャールズ・ダーウィン(1869年)
チャールズ・ダーウィン(1869年)
イギリスの自然科学者チャールズ・ダーウィン(Charles Robert Darwin)は、1859年11月24日、進化論に関する著作『種の起源』を出版する。原題は "On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life" と非常に長い。

ダーウィンは、自然選択によって生物は環境に適応するように変化し、その種が分岐して多様な種が生まれると述べた。生存競争に打ち勝った種は生き残る(適者生存)と説明している。
その後もダーウィンによる改版が続けられ、1872年ないし1876年まで内容が修正されていたという。
種の起源
種の起源
種の起源』では、すべての生物は一種あるいはほんの数種の祖先から分岐して進化してきたと述べているが、その祖先はどうやって誕生したのか、また具体的にどのように進化してきたのかについては触れられていない。当時はDNAはおろか、1865年に発見されたメンデルの遺伝法則の法則も1900年に“再発見”されるまで埋もれたままだったのだ。
にもかかわらず、『種の起源』は当時の科学者に指示され、さまざまな進化論が登場するきっかけとなった。
一方、『種の起源』は当時の宗教概念を覆す内容とみなされ、宗教的、哲学的論争を引き起こすことになる。現在でも、アメリカの一部の州などで、『種の起源』に基づく進化論は否定されている。
ダーウィンは1831年にイギリスのケンブリッジ大学を卒業すると、師ヘンズローの紹介で、イギリス海軍の測量船ビーグル号に乗船することになった。
1831年12月27日、ポーツマスを出向したビーグル号は大西洋を南下し、マゼラン海峡を通って太平洋に出る。この間にダーウィンは、後の自然選択説につながる記録や考察を記すようになっていた。
ビーグル号
ビーグル号
1835年9月から10月にかけ、ビーグル号はガラパゴス諸島のチャタム島(現・サンクリストバル島)に滞在した。この時点では、ダーウィンはまだ、進化や種の分化に気づいておらず、さまざまな動物とその変種をそのまま記録するにとどまっている。
ちなみに、ダーウィンが持ち帰ったとされるガラパゴスゾウガメ「ハリエット」は、2006年6月22日まで生き続けた。
1836年6月にはケープタウンへ寄港し、天王星を発見したウィリアム・ハーシェルの息子で天文学者のジョン・ハーシェルを訪ねている。
そして1836年10月、ファルマス港に帰着した。航海は当初3年の予定だったが、ほぼ5年が経過していた。

ダーウィンは、1837年3月、研究がしやすいロンドンに移住し、世界で初めてプログラム可能な計算機を考案したチャールズ・バベッジをはじめとする学者の輪に加わり、議論を深めあった。
ところが、1838年頃から原因不明の胃炎や頭痛、動悸などの症状に苦しめられるようになり、これは死ぬまで治癒しなかった。
トマス・マルサス
トマス・マルサス
ロンドンで研究を続けているときに、ダーウィンはトマス・マルサスの『人口論』を読んでいる。マルサスは『人口論』の中で、人類の人口は等比数列的に増加し、すぐに食糧供給を越え破局が起きると述べていた。
ダーウィンは、この考えを野生動物に拡大し、適者生存と自然選択という概念にたどりついた。
アルフレッド・ウォレス
アルフレッド・ウォレス
南米や東南アジアを探検していた博物学者のアルフレッド・ウォレスは、ダーウィンとは別に自然選択に至り、1858年頃にダーウィンに手紙を送っている。ダーウィンはウォレスとの文通に触発され、『種の起源』の出版を決断したとも言われている。

ウォレスはダーウィンと異なり、自然選択は適者生存の結果ではなく、宇宙の存在意義であると考えた。彼はその後、心霊主義に傾倒しコナン・ドイルマーク・トウェインに影響を与えた。
メンデル
メンデル
研究を続けていたダーウィンは、1859年11月24日、それまでの成果を集大成した著作『種の起源』を出版する。反響は大きかった。
ドイツの解剖学者エルンスト・ヘッケルらは進化論の普及に努めたが、解剖学者のリチャード・オーウェンや『昆虫記』で有名なアンリ・ファーブルは反対論者に回った。
1865年に遺伝の法則を発見したメンデルも『種の起源』を入手していたが、ほとんど読んでいなかったという。ダーウィンとメンデルの交流はなかったとみられる。
ケルビン卿ウィリアム・トムソン
ケルビン卿ウィリアム・トムソン
熱力学第二法則の発見者の1人であり、大西洋海底電子ケーブル敷設を指揮したイギリスのケルビン卿ウィリアム・トムソンは、進化論反対派の急先鋒であった。
ケルヴィンは、地球の年齢を計算した物理学の論文のなかで、地球が誕生したのはせいぜい1億年前だと主張した。ケルヴィンは、生物の多様性は進化の産物ではなく、創造主である神によるものだと信じて疑わなかった。
イギリス科学振興協会会長、王立教委会会長、グラスゴー大学学長などを歴任したケルヴィンは、多くの科学者、技術者を日本に派遣し、1901年、明治政府から勲一等瑞宝章を叙勲されている。
病気がちだったダーウィンは、こうした議論に直接的に参加することはなかったが、兄や妻、子どもたちの助けを借り、科学者たちの反応や報道記事を小まめにチェックし、世界中の同僚と意見交換している。
ビーグル号での5年にわたる航海を終えて帰国したダーウィンは、1839年、ジョサイア2世の娘エマと結婚した。ダーウィン家からは1万ポンドの一時金と500ポンドの一時金を、ウェッジウッド家からは5000ポンドの一時金と400ポンドの年金が贈られた。ダーウィンに地質学の指導をしたケンブリッジ大学のセジウィック教授のの年棒は100ポンドであった。
ダーウィンは資産を株式運用に充て、『種の起源』が発表された頃の年収は5000ポンド、1870年以降は8000ポンドにもなったという。
ロンドン郊外のダウンの屋敷には常に10人前後の使用人を雇っており、何不自由ない暮らしを過ごしていたのである。
ジョサイア・ウェッジウッド
ジョサイア・ウェッジウッド
ウェッジウッド家は、世界的に有名な陶磁器会社であり、ダーウィンの妻エマの祖父ジョサイア・ウェッジウッドが創業した。
ダーウィンの祖父エラズマス・ダーウィンは裕福な開業医で、ジョサイアと親交があった。エラズマスの息子ロバートも裕福な開業医であったが、その縁で、ジョサイアの娘スザンナと結婚した。この夫婦の間に生まれたのがダーウィンである。したがって、ダーウィンと妻エマはいとこ同士ということになる。
このように、当時のヨーロッパの富豪の間では、富を一族の中で守り、家系を安定させようとする傾向があった。
たとえば、国際金融で財をなしたロスチャイルド家の始祖マイヤーの男の孫で結婚した者は12人いるが、そのうち9人がいとこを妻にしている。その後もロスチャイルド一族は血族結婚を繰り返している。

ナイチンゲールと統計学

ナイチンゲール
ナイチンゲール
1859年、看護婦のフローレンス・ナイチンゲールはイギリス王立統計学会の初の女性メンバーに選ばれた。

1854年、ナイチンゲールは志願してクリミア戦争の従軍看護婦となった。
しかし、現地の軍病院は極めて不衛生で、官僚的な縦割り行政の弊害から必要な物資も届かない有様であった。
コウモリの翼
コウモリの翼
そこでナイチンゲールは、イギリス兵の戦死者・傷病者に関する膨大なデータを集め、統計解析を行い、ビクトリア女王に800ページにも及ぶ報告書を提出した。
その中で目を引くのが「コウモリの翼」と呼ばれる円グラフで、毎月の兵士の死因を、戦争による負傷(赤色)より、衛生・栄養状態に起因するもの(青色)が多いことが一目で見て分かる。女王は即座に衛生改善命令を出し、戦地での死亡率は40%から2%に改善したのであった。
こうした功績から、ナイチンゲールは「近代看護教育の生みの親」とされているが、彼女は上流階級の家庭に生まれ、若い頃から近代統計学の父、ベルギー人のアドルフ・ケトレーを信奉し、数学や統計学についてよく勉強していたという。
1860年には、ケトレーが立ち上げた国際統計会議のロンドン大会に出席し、統一的な病院統計のためのモデル形式を提案した。

リーマン予想

ベルンハルト・リーマン
ベルンハルト・リーマン
1859年、ドイツの数学者でゲッティンゲン大学の教授だったベルンハルト・リーマンは、ゼータ関数の自明でない零点は、すべて直線上にあるだろうというリーマン予想を発表する。

ゼータ関数は、実部が1より大きい複素数 \( z \) に対して、\( \displaystyle \zeta (s) = \sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{n^{s}} \) という式で表され、\( \zeta (s) = 0 \) となる複素数 \( z \) をセータ関数の零点という。
リーマンは、1859年の論文『与えられた数より小さい素数の個数について』において、自明でないゼータ関数の零点は、複素数平面上の直線 \( \frac{1}{2} + it \)(\( t\) は実数)に並ぶという予想を述べた。これがリーマン予想である。
ゼータ関数にオイラー積を適用すると、
\[ \frac{2^x}{2^x-1} \times \frac{3^x}{3^x-1} \times \frac{4^x}{4^x-1} \times \frac{7^x}{7^x-1} \times \frac{11^x}{11^x-1} \times ... \] となり、この零点も直線上に並ぶ。
こうして、一見すると数直線上にデタラメに並んでいる素数の出現間隔に、何か一定の法則があると考えられるようになった。

2000年に、クレイ数学研究所がリーマン予想の証明に100万ドルの賞金を賭けたが、2023年12月時点で証明はなされていない。現時点で分かっていることは
  1. 虚部が \( 0 \) より大きく \(3 \times 10^12 \) より小さい零点は、実部が \( \frac{1}{2} \) であることが知られている。
  2. 実部が \( \frac{1}{2} \) である零点は無限個存在することが証明されている。
  3. 非自明な零点の実部は \( 0 \) より大きく \( 1 \) より小さいことが証明されている。
RSA暗号は、巨大整数の素因数分解に時間がかかることから解読が難しい暗号となっている。今後、リーマン予想が証明されたとしても、素因数分解に要する時間は変わらないことから、暗号の強度は変化しない。

この時代の世界

1775 1825 1875 1925 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1900 1859 「種の起源」の出版 1809 1882 チャールズ・ダーウィン 1823 1913 アルフレッド・ウォレス 1824 1907 ウィリアム・トムソン 1865 メンデルの法則 1822 1884 メンデル 1867 「資本論」の出版 1818 1883 マルクス 1820 1895 エンゲルス 1875 神智学協会の設立 1859 統計学者ナイチンゲール 1820 1910 ナイチンゲール 1796 1874 アドルフ・ケトレー 1854 1856 クリミア戦争 1859 リーマン予想 1826 1866 ベルンハルト・リーマン 1823 1915 アンリ・ファーブル 1804 1892 リチャード・オーウェン 1792 1871 ジョン・ハーシェル 1791 1871 チャールズ・バベッジ 1834 1919 エルンスト・ヘッケル 1860 「ロウソクの科学」講演 1791 1867 ファラデー 1846 海王星の発見 1811 1877 ユルバン・ルヴェリエ 1813 1855 キルケゴール 1851 ロンドン万博 1860 全英オープンゴルフはじまる 1804 1881 ディズレーリ 1848 1849 フランクフルト国民議会 1848 二月革命 1808 1873 ナポレオン3世 1871 ドイツ帝国の成立 1856 1860 アロー戦争 1810 1861 カヴール 1807 1882 ガリバルディ 1820 1878 ヴィットーリオ・エマヌエーレ2世 1861 イタリア王国の成立 1862 「レ・ミゼラブル」の出版 1802 1885 ヴィクトル・ユゴー 1866 ダイナマイトの発明 1797 1888 ヴィルヘルム1世 1851 フーコーの振り子 1819 1868 レオン・フーコー 1805 1894 レセップス 1852 ナポレオン3世が即位 1861 1865 南北戦争 1809 1865 リンカーン 1791 1872 サミュエル・モールス 1800 1874 フィルモア 1807 1870 リー将軍 1846 1848 アメリカ・メキシコ戦争 1804 1878 ハリス 1876 電話の発明 1855 1916 ローウェル 1853 ペリー来航 1859 安政の大獄 1860 桜田門外の変 1815 1860 井伊直弼 1867 大政奉還 1836 1883 天璋院 1846 1866 徳川家茂 1846 1877 和宮 1837 1913 徳川慶喜 1862 生麦事件 1864 池田屋事件 1864 高杉晋作の決起 1865 亀山社中 1835 1867 坂本龍馬 1830 1878 大久保利通 1827 1877 西郷隆盛 1877 西南戦争 1796 1866 シーボルト 1804 1878 ハリス 1798 1864 男谷信友 1809 1858 島津斉彬 1810 1864 堀田正睦 1800 1875 新門辰五郎 1831 1866 孝明天皇 1852 1912 明治天皇 1849 1914 昭憲皇太后 1856 1860 アロー戦争 1850 1864 太平天国の乱 1835 1908 西太后 1814 1864 洪秀全 1856 1875 同治帝 1854 1856 クリミア戦争 1818 1881 アレクサンドル2世 1861 農奴解放令 1839 1881 ムソルグスキー 1840 1893 チャイコフスキー 1869 周期表の提案 1834 1907 ドミトリ・メンデレーエフ 1877 1878 露土戦争 1857 1859 セポイの乱 1877 1878 露土戦争 1869 スエズ運河開通 1848 1849 フランクフルト国民議会 1846 1848 アメリカ・メキシコ戦争 Tooltip

参考書籍

表紙 種の起源(上)改版
著者 ダーウィン,C.R.(チャールズ・ロバート)/八杉 龍一
出版社 岩波書店
サイズ 文庫
発売日 1990年02月16日頃
価格 1,243円(税込)
ISBN 9784003391242
自然選択と適者生存の事実を科学的に実証して進化論を確立し、自然科学の分野においてはもちろん、社会観・文化観など物の見かた全般に決定的な影響を及ぼした著作として、この『種の起原』の名を知らぬ人はあるまい。本訳書は、底本に1859年の初版を用い、さらに最終第6版までの各版の異同をくわしく記した決定訳である。
 
表紙 種の起源(下)改版
著者 ダーウィン,C.R.(チャールズ・ロバート)/八杉 龍一
出版社 岩波書店
サイズ 文庫
発売日 1990年02月16日頃
価格 1,166円(税込)
ISBN 9784003391259
地質学・植物学・動物学など、博物学のはば広い基盤の上に立つダーウィン(1809-82)の進化論の根底には、自然的存在としての人間の本質の解明ということがある。『種の起原』刊行後、科学は長足の進歩をとげたが、人間と社会、そして文明の問題を考える上で、ダーウィンの思想はつねに検討すべき重要な課題としてわれわれの前にある。
 
表紙 ダーウィン自伝
著者 チャ-ルズ・ロバ-ト・ダ-ウィン/八杉龍一
出版社 筑摩書房
サイズ 文庫
発売日 2000年06月07日頃
価格 1,320円(税込)
ISBN 9784480085580
進化論によって近代思想に画期的な影響をおよぼしたチャールズ・ダーウィンの自伝。本書は孫娘ノラ・バーロウの編集による無削除決定版で、従来の版では削除されていた、彼の徹底した宗教否定の立場、当時の学者などに対する人物評、思想形成の過程など興味深い事実が語られている。また、19世紀イギリス思想史の貴重な史料にもなっている。
 
表紙 ナイチンゲールは統計学者だった!
著者 丸山健夫
出版社 日科技連出版社
サイズ 単行本
発売日 2008年06月
価格 1,980円(税込)
ISBN 9784817192738
ナイチンゲールは、統計学者だった!英国の陸軍兵士たちへの熱い想いが、彼女を統計学のプレゼンテーションの世界へと導く。ナイチンゲールと統計学の関係をはじめ、19世紀の統計学を創った、日本と西洋の人々の物語。
 
表紙 科学史人物事典
著者 小山慶太
出版社 中央公論新社
サイズ 新書
発売日 2013年02月
価格 1,012円(税込)
ISBN 9784121022042
十六世紀のコペルニクスから現代の先端科学まで、160人以上の科学者を選び、業績だけでなく、当時の世相や科学者たちの素顔も紹介。読んで楽しい人物事典。
 
表紙 統計学大百科事典
著者 石井 俊全
出版社 翔泳社
サイズ 単行本
発売日 2020年07月08日頃
価格 2,530円(税込)
ISBN 9784798162805
様々な分野で登場する可能性の高い統計学の公式・定理を解説しています。統計学を必要としている人が効率的に・要領よく学ぶことができます。充実した索引を活用し、リファレンスとしても利用できます。各節に「難易度」「実用」「試験」それぞれの重要性を星5段階で示しています。「Business」という項目で、その統計学の知識を利用した身近な例を主に紹介しています。
 

参考サイト

(この項おわり)
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