ネイチャーの1959年9月号に、あるユニークな科学論文が掲載されました。タイトルは、『星間交信の探索』。

ネイチャーといえば、世界で最も権威のある学術誌の一つ。科学者が読むような、本格的な科学雑誌です。

論文の要旨

この論文の主張を簡単に言うと、

この考察から、「地球外知的生命体探査」（略称：SETI）というプロジェクトが始まっていきました。

具体的に何をするかというと、世界各地に電波望遠鏡を設置して受信した電波を解析する、という地味～な作業です。

ところが、この論文の発表から18年後、まさに予言したとおりの信号が、地球に届いたのでした。

Wow!

1977年8月15日、オハイオ州立大学にあるパーキンズ天文台の2対のホーンを持つ巨大な電波望遠鏡「ビッグイヤー」（大耳）は、いつものように宇宙から飛んで来る電波を受信していました。

ビッグイヤー電波望遠鏡。 宇宙からの電波を、奥の反射鏡→手前の反射鏡→ホーンという具合に反射させて受信する。

この望遠鏡は、地球の自転を利用して観測する方向を変える仕組みで、天球上のある一点を72秒間ほど観測できます。

そのため、もしも地球外から発信された信号が観測された場合は、36秒の間に次第に強まり、ピークに達した後、36秒で消失していくパターンを持つだろうと予測されていました。

午後11時16分、ビッグイヤーは不可解な 信号を受信し、技師によってプリントアウトされました。 1977年当時は、コンピュータのハードディスクの容量が1メガバイトしかない時代。受信した電波のデータは、プリントアウトしたのちに、消去されていました。

プリントアウトされたこの信号のデータは、天文学者ジェリー・エーマンの元に届けられました。

Wow！

信号を見たジェリー・エーマンが、驚きのあまり、余白に「Wow!」と書き込んだのが、Wow!シグナルの語源です。

この文字と数字の羅列は、電磁波信号の強さを示します。

電磁波の強さは1-9の数字と、それより強いものはアルファベットで記されます。10はA、11はB、12はC…と続きます。

エーマンが驚いたのは、「6EQUJ5」の部分。「6EQUJ5」というのは、電磁波が急激に強くなり、また消えていったこと、すなわちある一点から強い電波が飛んできている事を示していたのです。

6→14→26→30→19→5

U（=30）と記録されるほど、強い信号を受信したことは、これまでにはありませんでした。

しかもこれは、『星間交信の探索』で地球外生命体が使用しているであろうと予測されていた、1420MHzの信号。「Wow!」と書いたエーマンの気持ちがよく分かります。

この一報を受け、ビッグイヤーを始めとした各国の電波望遠鏡で、この信号の再観測が試みられました。が、その結果は残念ながらことごとく失敗に終わりました。

その信号は、後にも先にもたった一度だけだったのです。

エーマンは、この信号の発信源を調べ、射手座のM55という球状星団の北西あたりから来ている事が分かりました。

M55

しかし、ビッグイヤーの性能の限界もあり、正確な位置をバチッと特定するのはほぼ不可能となっています。

Wow!シグナルの正体は？

エーマンたちは、Wow!シグナルはなんらかの人工的なものではないかと疑いました。

人工衛星や飛行機の可能性、そうしたものが地球上の信号と干渉し合って作りだした可能性などなど。

ですが、1420MHzという周波数は、天文学上の研究のために地上での使用を禁じられている帯域で、人工物からのものである可能性はきわめて低い事が分かりました。

しかし、その後は大きな進展もなく、地球外生命体の探索などバカバカしいとする風潮が強まり、ビッグイヤーも1988年に取り壊され、いまではゴルフ場へと姿を変えてしまったのです。

ところで、もしWow!シグナルが地球外生命体からの信号だったとすると、なぜその後一度も来ないのでしょうか。

実際の地球外生命体の気持ちは分かりませんが、実は過去に人類が送信したメッセージも、基本的には単発ものなのです。

アレシボ・メッセージ

地球外生命体へメッセージを送信する試みは、アクティブSETIといいます。最初の試みは、1974年のこと。

NASAが、プエルトリコにあるアレシボ電波天文台から、25,000光年彼方の球状星団M13に向けてメッセージを送信しました。

数万もの恒星が丸く密集したM13球状星団

送られたメッセージは、1679桁の2進数の文字列。

この1679という数字は、23と73という二つの素数をかけたもの。23 × 73 または 73 × 23 の2通りにしか素因数分解出来ません。

そして、この1679桁の0と1を、23行73列に並べ替えると、次のような画像となります。

アレシボ・メッセージ

ぱっと見は全く意味不明な画像ですが、実はこの中には色々な情報が詰まっています。

数字

DNAの構成元素

ヌクレオチド

DNAの二重螺旋

人間

太陽系

望遠鏡

我々がこれを見て、かろうじて雰囲気がわかるのは「人間」くらいでしょうか…。

解説無しでこれを解読するのはかなり難しそうですが、相手は宇宙人だから大丈夫と信じたいところです。

詳しい解説はこちら！

パイオニア探査機の金属板

1972年に打ち上げられた無人探査機パイオニア10号と、1973年の11号。

パイオニア10号

この2基には、地球外生命体に宛てたメッセージが刻まれた金属板が取り付けられています。

この限られたスペースの中に刻まれた情報は次の通り。

地球人の情報

人間には「男」と「女」がいること。そして、友好を示す意味と、手を動かせるという意味で、男性が片手を挙げています。

バックにはパイオニアの外形が書かれ、地球人のだいたいの大きさがわかるようにしてあります。

なお、男女が裸というデザインは色々と議論を呼び、「NASAは血税を使って宇宙にポルノを送った」等という批判もありました。

14個のパルサーと銀河系中心に対する太陽の位置

中心から放射状に延びる線は、太陽から見た14個のパルサー（パルス状に光や電波を出す天体）の距離と、パルスの周期を示します。

このうちの幾つかのパルサーを特定できれば、太陽の位置が分かるようになっています。

また、右方向の線は、人間の後ろにまで延びていますが、これは銀河系中心から太陽までの距離を示しています。

太陽系

太陽系の惑星と、太陽からの距離。木星を通過して太陽系を脱出する小さなパイオニアも描かれています。

このように、この金属板には、一定の技術水準を持つ生物が見れば、「地球の位置」や「人間の姿形」か分かるようになっています。

が、実際には前情報なしにこの図柄を見て、含まれた内容を全て読み取ることの出来た研究者はほとんどいなかったようです。

同じ地球人ですらそうなので、宇宙人ならもっと解読が難しいのでは、とも言われています。

ボイジャーのゴールデンレコード

レコード

ジャケット

1977年に打ち上げられたボイジャー1号と2号に搭載されたレコード。

ジャケットには例のごとく、パルサーを利用した太陽系の位置と、レコードを再生する為の方法が書かれています。

このレコードに収録されている情報は、

• 115枚の画像
• 波、風、雷、鳥の鳴き声といった、多くの自然音
• 様々な文化や時代の音楽日本からは、尺八の演奏が選ばれています
• 55種類の言語のあいさつ

さらに、これを発見した地球外生命体への挨拶として、

というメッセージも収録されています。

時間のスケール

ボイジャーやパイオニアは、特にどこかの星を目指しているわけではありません。

太陽系の各惑星の観測調査は既に終え、ボイジャー1号がついこの間やっと太陽系を脱出しました。

ボイジャー1号

物質的なメッセージを送ろうとしても、太陽系脱出ですら35年もかかるレベルです。

地球外生命体がいそうな場所まで到達するのは100万年単位の時間がかかるかもしれません。

一方、電波で送信するタイプの「アレシボ・メッセージ」が目的のM13に到達するのが25,934年後。

電波はほぼ光の速さで進むので、ボイジャーとかとは段違いのスピードです。

実際、地球外生命体へのメッセージは、その後も何度か送信されています。

しかし、その内容はバラバラ。送信時間も短く、受信してもらえる可能性は奇跡に近いものです。

宇宙の時間のスケールから見たら、信号を受信できるタイミングはほんの僅な瞬間です。相手の文明の発達度合いが100年ズレたらもう受信してもらえないかもしれません。

現に、地球だって観測スタートからまだたったの50年ちょいです。

ずっと送りっぱなしにすればいいじゃないかという意見もあるかもしれません。

が、意味がないかもしれないものに労力を費やし続けるのは、かなりエネルギーがいるものです。

なお、幸運にもメッセージが受信され、お返事が送信されたとしても、地球に届くのはさらに25,974年後になります。往復5万年かかる文通です。

そこで、我々の持つ、 化石になる為のコツの知識が活きてくるわけですね。のんびり待ちましょう。

化石になる為のコツまとめ

人間、生まれたからには、何か自分が生きた証を残したいと思うものです。そして、出来ることなら後世になるべく大きな影響を与えたいなんて思ったりもします。しかし、我々が今から偉人になれるかというと正直ちょっと難しいですよね。「大器晩成」という言葉もありますが、大抵の人は晩成する前に死ん...

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2025.05.15

昔はみんな、人力でコツコツ頑張っていたわけです。

「通信技術の発達」により、皆さんに記事を読んでもらえる事の幸せを噛み締めながら、今回はその歴史を振り返ってみたいと思います。

原始の通信方法

いわゆる伝令による「伝言ゲーム」が、おそらく最古の通信です。

文字が存在しない社会において、情報を記録するメディアは脳みそしかないわけで、当たり前ですね。

それこそ原始時代から、「ボスがご飯もってこいって言ってるよ」とか「あっちにマンモスがいるよ」みたいな感じの伝言は、間違いなくあったでしょう。

しかし、この原始伝言ゲーム式通信には、通信として致命的な欠陥がありました。

これらの解決には、二つの発明が必要でした。 一つは文字。

もう一つは狼煙（のろし）です。

文字の発明と道路の整備

人類の三大発明の一つ、文字の発明により、人類は「お手紙」を送れるようになります。

これにより、情報の正確さと情報量は飛躍的に向上しました。

また、サインや印鑑、封蝋等を駆使し、その情報の信頼性も大幅に向上しました。

封蠟

伝達速度に大幅な進化はありませんでしたが、馬を利用したり、道路を整備し駅伝制を敷く事により、徐々にスピードアップしていきます。

古代ギリシャでは、伝令にまつわる有名な逸話があります。

伝令とは、これほどまでに過酷なものだったのです。

明確に通信速度向上を目的として道路を整備したのは、紀元前5世紀頃の大帝国、アケメネス朝ペルシャでした。

広大なペルシャの版図

大王ダレイオス1世は、その広い領土を統治する為に、領土を36区画に分け、それぞれに太守を置き統治させました。

とはいえ、ほっとくと不正・謀叛の元になるので、「王の目、王の耳」という監察官を定期的に派遣し、監視していました。そして、そのスピードアップの為に、「王の道」と呼ばれる国道を整備し、移動速度の向上を図りました。

結果、王の道を利用しての伝令は、一日で300km以上を進むことが出来たとも言われています。

以降、道を整備する事は、ローマをはじめとして、非常に重要な国家事業と考えられるようになっていきました。

この通信方法の系譜は、後に自動車や飛行機等の移動手段の進化と道路や鉄道等のインフラ整備により発展し続け、今でも主要通信方法の一つです。

超高速通信テクノロジー

さて、こうして通信は少しずつ速度と正確性を増していきますが、どうしても緊急時には間に合いません。

一番需要のある緊急メッセージは「敵が来た！」だと思いますが、物理的な移動を伴う通信では、敵と同じスピードしか出ません。

これでは間に合わんのです。

そこで、ペルシャでは、王の道に一定間隔で高い塔を設置し、声のよく通る人が大声でバケツリレー式に伝言を伝えていました。

これは、周りに丸聞こえであるという欠点があるものの、そこそこの情報量をマッハで伝えて行くわけで、なかなかのスピードです。

教会などの、鐘で時報を伝える方法も同じタイプの音速通信です。

そして、それよりさらに早い通信が、光速度通信の走りとも言える、「狼煙」です。

狼煙は、基本的に煙の有無で情報を伝えますので、その情報量は0か1かの2進法、つまり1bitしかありません。

ですので、煙の意味は事前に取り決めをしておく必要があります。（煙の色とかも使い分けてたようですが）

しかし、その伝達速度はまさに電光石火。これもリレー式で遠方まで伝達していくわけですが、調子が良ければものの数分で100km先まで届いたと言われています。

狼煙と同じタイプの通信方法には、万里の長城における灯明があります。

これも理屈は一緒で、異民族が攻めてきたら、順々に灯を点けて、とりあえず異変を知らせる仕組みです。こちらも、あっという間に数百km先まで情報が届いたと言われています。

こういった通信は、中継のロス以外は光の速さで伝達されるため、何しろ速い。

ですが、情報量そのものはあまりにも少なく、警報や合図としての用途にしか使えません。

そのため、緊急度に合わせて、伝令や手紙と併用しながら用途に分けて運用されていました。

optical telegraphy

狼煙や灯明のような通信は、「optical telegraphy」と呼ばれます。直訳すると、「視覚による通信」みたいな感じです。

つまり、目で見て情報を取得し、次の人へ目に見えるように信号を送るという事です。

目で見る=光を媒介にするため、スピードは比類ない物ですが、課題は「情報量の少なさ」と「中継所の維持コスト」でした。

中継所の維持コストはまぁ仕方ないとして、望遠鏡が発明されると、送信出来る情報量は大幅に改善されます。

望遠鏡によって肉眼を超えて見られるようになった結果、文字コードを送信できるようになります。この代表的なものは、腕木通信と旗振り通信です。

腕木通信

腕木通信は、18世紀にフランスで考案されました。

ロープの操作でH型の腕木を自在に操り、事前に取り決めておいた文字コードを伝えるものです。

こんな感じ

文字を伝えられるという事は、文章を伝えられるという事。その情報量は一気に跳ね上がりました。

その優秀さから、腕木通信は欧米各国で瞬く間に採用され、総延長1万4000kmもの腕木通信網が構築されました。これは、民間人もお金を払えば利用する事ができ、相場の情報を送る時とかに役立ちました。

一見原始的に見えるこの腕木通信は、19世紀半ばにモールス信号に取って代わられるまで、欧米の通信の中心として活躍していました。

旗振り通信

ガラパゴス国家、日本で特に発達した通信手段がこの旗振り通信です。

江戸時代中期に紀伊国屋文左衛門によって米相場を伝達するために色のついた旗を振ったのが起源と言われています。

やがて、旗を振る方向と位置、回数に意味を持たせ、米の価格を正確に伝えられるようになりました。

旗振りは大正の初期まで現役でした。

熟練した旗振り師が通信した場合、時速720kmで情報を伝える事ができました。

飛脚を保護するために、関西方面では幕府に禁止される程、熟練者による旗振り通信は優秀な通信方法でした。

幕末にはヨーロッパから腕木通信も伝わって来ましたが、旗振り通信で十分事足りていたため、不採用となりました。

日本の通信の進歩は腕木通信を飛び越して電信に移行していく形になります。

電信という革命

視覚による通信は、優秀ではありましたが、産業革命以降の世界ではやはりいくつか不満点がありました。

・悪天候だと使えない ・熟練者を中継所に常駐させるコスト ・海を渡れない

などです。

そこで、電気を使った様々な通信方法が科学者たちによって考案されます。

代表的なのは、モールス信号です。電流のON・OFFで「トン、ツー（・、ー）」と音を流して情報を伝える仕組みです。

SOSは「・・・、ーーー、・・・」です。いざという時の為に覚えておきましょう。

この原理は、今のデジタル通信にも言えることですが、要するに、超速い狼煙なわけです。

狼煙は1bitの情報を送るのに数分かかっていましたが、このモールス信号なら、電線さえ繋がっていれば、1秒で2～3bitは送る事ができます。

さらに、電波の発見により無線通信が開発され、情報のやり取りはどんどん便利になっていきす。

アナログとデジタル

「アナログ」というのは、時代遅れみたいな誤ったイメージがありますが、正しい意味は、ある情報を「連続的な量」で示す事を意味します。

一方の「デジタル」は、ある情報を「離散的な量」で示すという意味です。

このままでは意味不明ですね。

アナログとデジタルの違いは、時計をイメージするともうちょい分かりやすいです。

デジタル時計の秒針は、「1秒、2秒、3秒…」とパッパッと数字が変わっていきます。1秒と2秒の間には何もありません。

それに対し、アナログ時計は、スムーズに針が動いていきます。 知覚できるかどうかは別として、アナログ式時計の針は、細かく見れば、「1.000…1秒、1.000…2秒、…」というようになめらかに連続して時間の流れを表示しています。

そういう意味では、自然の状態というのはアナログですし、情報量としてはアナログの方が多い事になります。

デジタルとアナログのデータの違い

デジタルも、どんどん段階を細分化していけば、見かけ上はアナログと遜色無いものになりますが、データが膨大になり過ぎます。

人間が処理できるのは、せいぜいモールス信号程度。文字よりも複雑な音や映像は人力では変換できません。

例えば、音の情報量を考えてみると、5分くらいの音声のデジタルデータは50MBくらいになります。

だいたい4億桁の0と1に変換されているわけで、人間が気合でなんとかできるレベルではありません。

逆に、アナログのメリットの一つは、情報を電気信号に変換する機構が比較的簡単にできるため、直感的な入出力が可能な点です。

昔の電話はアナログ式で、要は空気の振動をそのまま電気の波形に変換する事により、相手に音声を送っていました。

薄い膜を音で震わせてコイルの電流を変化させている感じ 参考：http://www.geocities.jp/hiroyuki0620785/intercomp/bellstell.htm

これらの詳しい原理はYahoo知恵袋などに任せるとして、このアナログ式通信にも弱点はあります。

それは、ノイズに弱い事です。送っている途中で、例えば雷などの影響で波形が変わってしまうと、そのままノイズになってしまいます。

一方のデジタル式は、要は0か1かが伝われば復元可能なので、劣化はほぼない事になります。

やがて、コンピューターが発達してくると、デジタル式通信の最大の難関であった、データ変換時の膨大な計算を克服できるようになります。

そうして、情報の入出力はアナログ風でありながら、通信方法はデジタル式という、いいとこ取りの通信が実現されました。

我々が普段何の疑問もなく使っているインターネットやスマホは、こういった歴史の最先端なのであります。

狼煙の時代から見てみると、技術革新が起こるスパンは確実に短くなってきています。

もうあと何年かしたら、まったく新しい通信の仕組みが出来ているかもしれませんね。