歴史上最大の二つの間違いを犯した天才発明家

素晴らしい読書

1世紀前、トーマス・ミジリー・ジュニアは2つの驚異的で破壊的なイノベーションの責任者でした。 今日、私たちは彼らから何を学べるでしょうか?

クレジット...写真イラスト：Cristiana Couceiro

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スティーブン・ジョンソン著

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トーマス・ミジリー・ジュニアはアメリカで最も素晴らしい芝生を持っていたと言われています。 中西部各地からゴルフクラブの会長たちが、純粋にその敷地を賞賛するために、オハイオ州コロンバス郊外にある彼の邸宅を訪れたものだ。 スコット・シード・カンパニーは最終的にレターヘッドにミグリーの芝生の画像を載せた。 ミジリーは、彼のキャリア全体を特徴付けるのと同じ強迫的な革新によって、自分のエーカーの芝生を耕しました。 彼は屋根に風速計を設置し、寝室に警報を鳴らして、風によって芝生が乾燥する危険があるときに知らせてくれました。 スマートホーム機器が登場する 50 年前に、ミグリーは寝室に回転式電話の配線をし、ダイヤルを数回回すだけでスプリンクラーが作動するようにしていました。

1940 年の秋、51 歳のときにミジリーはポリオに罹患し、威勢のいいカリスマ発明家はすぐに腰から下が麻痺して車椅子に乗るようになりました。 最初、彼は伝説的な芝生の維持に応用したのと同じ創意工夫で障害に取り組み、問題を分析し、それに対する斬新な解決策を考案しました。この場合、滑車付きの機械化されたハーネスをベッドに取り付けて、ベッドによじ登ることができました。彼の車椅子は毎朝、介助なしで移動します。 当時、この装置はミグリーが発明家としてのキャリアの中で体現してきたすべてを象徴しているように見えた。一見手に負えない挑戦に挑戦し、なんとかそれを回避する方法を見つけた、決意と革新的な思考だ。

少なくとも、1944 年 11 月 2 日の朝、ミグリーが寝室で死体となって発見されるまでは、そのように見えた。 彼は自分の発明品によって誤って絞殺されたと世間に知らされた。 非公式には、彼の死は自殺と判断された。 いずれにせよ、彼が設計した機械は彼の死の道具となった。

ミグリーは、アメリカ第一級の輝かしい異端者として埋葬されました。 新聞は、彼が世にもたらした英雄的な発明、つまり自動車と冷凍という当時の最も重要な技術革命の2つを前進させる画期的な発明を詳述する追悼記事を掲載した。 オーヴィル・ライト氏は「ミグリー氏の死により、世界は真に偉大な市民を失った」と宣言した。 「私は彼を友人と呼べることを誇りに思っています。」 しかし、ミグリーの死という暗いストーリーラインは、発明家が自分の発明によって殺されたというものです！ —その後数十年でさらに暗い方向に進むことになる。 タイムズ紙は死亡記事で彼を「米国の傑出した化学者の一人」と賞賛したが、今日ミグリーは、1922年から1928年までの彼のキャリアのおかげで、その化学がもたらす恐ろしい結果で最もよく知られている。ガソリンのほか、オゾン層に穴をあけることになるクロロフルオロカーボンの初の商業利用も開発した。

これらのイノベーションはそれぞれ、自動車の効率を高め、より安全な冷媒を製造するという、当時の緊急の技術的問題に対する素晴らしい解決策を提供しました。 しかし、それぞれが地球規模で致命的な二次的影響を及ぼしていることが判明した。 実際、歴史上、発明家としての最善の意図を持って、人間の健康と地球にこれほど大きなダメージを与えた人物は他にいないかもしれません。

トーマス・ミグリー・ジュニアの不穏なキャリアをどう評価すべきでしょうか? 1923年に有鉛ガソリンが初めて市場に登場してから100周年という歴史上の偶然の韻を超えて、今、彼の物語を再考する重要な理由がある。それは遠い過去のように思えるかもしれないが、真実は、私たちはまだその影響を抱えて生きているということである。ミジリーのイノベーションの一部。 今年、国連は、オゾン層が確かにミグリー・クロロフルオロカーボンによる被害から完全に回復する軌道に乗っていると報告する心強い研究結果を発表したが、その回復にはあと40年かかると報告した。

ミグリーの人生の軌跡は、近年激化している議論を示しており、それは要約すると次のようなものになるだろう：私たちが今日決断を下す際、現れるまでに数十年、あるいは数世紀かかるかもしれない結果についてどれだけ心配すべきなのか？ 一見無害に見えるGMO（遺伝子組み換え生物）は、将来の世代にのみ明らかになる二次的な影響をもたらすのでしょうか？ ナノスケール材料に関する初期の研究は、最終的にテロリストが都市中心部で殺人ナノボットを解き放つことを可能にするでしょうか?

ミグリーのイノベーション、特にクロロフルオロカーボンは、当時は素晴らしいアイデアのように思えましたが、50 年の歳月が私たちにそうではないことを教えてくれました。 ミグリーと彼の遺産について熟考すると、長期的思考をめぐる議論がそう呼ばれるようになったように、私たちは「長期主義」の中心にある核心的な問題、つまり潜在的な脅威を予測するための適切な時間軸は何か?と取り組まざるを得なくなる。 投機的な将来に焦点を当てることは、現時点の否定できないニーズから私たちの気をそらしてしまうのでしょうか? そして、ミグリー氏の話は、市場主導の発明が支配する私たちのような文化にとって、重大な疑問を投げかけている。定義上、長期的な影響は認識できないと認識しているのに、新しいものを世に送り出すにはどうすればよいのだろうか？

発明にはミグリーの血が流れていた。彼の父親は生涯を通じて自動車タイヤの設計に多大な貢献をした人物でした。 1860 年代に、彼の母方の祖父であるジェームス エマーソンは、丸鋸やその他の工具の多くの改良に関する特許を取得しました。 コロンバスで育った 10 代のミジリーは、野球場でスピットボールを投げるときに人間の唾液の代わりにニレの木の樹皮から抽出した抽出物を使用し、実用的な目的のために新しい化合物を展開することに早い段階から有望性を示しました。 高校の化学の授業で、周期表への生涯にわたる執着が始まりました。その後、周期表は、20 世紀初頭の物理学と化学の発見のおかげで急速に拡張されました。 プロとしてのキャリアのほとんどの間、彼は表のコピーをポケットに入れて持ち歩いていました。 ページ上の要素の空間配置は、彼の 2 つの最も重要なアイデアにインスピレーションを与えるのに役立ちます。

1911 年に機械工学の学位を取得してコーネル大学を卒業した後、ミグリーは、おそらく当時この国を代表するイノベーションの中心地であったオハイオ州デイトンに移りました。 歴史は一般に、ライト兄弟がキティホーク飛行の計画を練ったデイトンのことを記憶しているが、発明家たちをこの街に引き寄せた最初の魅力は、思いがけないものであった。それは、店主が初めて自動化を可能にしたレジだった。取引の記録を管理し、従業員の盗難を防ぎます。 1911 年にミジリーがナショナル キャッシュ レジスター会社に入社するまでに、同社は世界中で数十万台の機械を販売する大企業になっていました。 ミグリー氏が初めてチャールズ・ケタリングについて話を聞き始めたのもそこでした。ケタリングは、店員が売場から直接顧客の信用調査を行うためのNCRの機械化システムと、電力で動作する最初のレジを考案しました。

NCR のような企業は、トーマス・エジソンがニュージャージー州メンローパークの自社工場に集めた博学な「泥棒」の精神に基づいて、新しい組織単位である研究所の実験を開始していた NCR に入社してから数年後、ケタリングは次のことに注意を向けた。自動車の新興技術に着目し、1909 年にデイトン エンジニアリング ラボラトリーズ カンパニーの略称であるデルコとして知られる彼自身の独立した研究機関を設立しました。そこで彼は、自動車を趣味の追求から主流の技術に変える上で重要であることが判明した装置、つまり電気点火装置を考案しました。システム。 （ケタリングが躍進する前は、自動車は扱いにくく、時には危険なハンド クランクを使って始動する必要があり、操作するにはかなりの物理的力が必要でした。） 1916 年までに、デルコはゼネラル モーターズとなる企業に買収され、ケタリングはそこに移りました。残りのキャリアを続けるつもりだ。

買収直後、ミグリー氏はケタリング氏の研究室での仕事に応募し、すぐに採用された。 彼は27歳でした。 ケタリングは 40 歳でした。到着前に始まった小さなプロジェクトを終えた後、ある日、ミグリーはケタリングのオフィスに歩いて行き、「ボス、次に何をしてほしいですか?」と尋ねました。 ケタリングはミグリーの死後にこう書いた。 「その単純な質問とその答えが、最も多才な男の人生における偉大な冒険の始まりとなった。」

ケタリングがミグリーに解決を課した技術的な謎は、自動車の大量普及を阻む数少ない行き詰まりの 1 つ、つまりエンジンノックでした。

その名のとおり、自動車乗員にとってエンジンノックは単なる音ではなく、体感として感じられるものでした。 「坂道を車で登ると、バルブがガタガタし、シリンダーヘッドがノックし、ギアボックスが振動し、エンジンが突然パワーを失った」とシャロン・バーチュ・マクグレーンは、現代化学の優れた史書『実験室のプロメシアン』に書いている。 何が原因なのか誰も分からなかったため、この問題はさらに謎に包まれました。 (「自動車がなぜ動くのかさえわかっていない」とケタリングはある時点で認めた。) ある意味、ケタリングとミグリーが解決しようとした問題は、ノッキングがガスの避けられない副次的影響であるかどうかを解明することであった。動力を与えられたエンジンか、あるいはシステムから切り離して設計できるかどうか。

この現象を調査するために、Midgley は高速画像に最適化された小型カメラを考案しました。 最終的に彼が撮影した映像では、シリンダー内の燃料が急激に点火し、圧力が上昇していることが明らかになった。 乗客が感じていた不快な振動は、ピストンを駆動する代わりに車の乗員の骨をガタガタさせるというエネルギーの無駄遣いという根本的な事実を反映していた。

この映像は少なくとも、燃料の燃焼をより効率的にするにはどうすればよいかという問題にある程度の具体性を与えてくれました。 初期の頃、ミグリーは暗闇の中で手探りしていました。 結局のところ、彼の訓練は化学者としてではなく、機械技術者としてのものでした。 彼の最初の問い合わせの 1 つは、ケタリングからの奇妙な提案でした。おそらく、赤色が何らかの形で燃料の燃焼を改善できるのではないかというものでした。 ケタリング氏は、後続するアービュトゥスの葉が雪の層に覆われていても赤くなり、どういうわけか他の植物よりも効果的に太陽光線のエネルギーを取り込む方法に長い間感銘を受けていた。 おそらく燃料に赤色の染料を加えればノッキングの問題は解決されるだろうとケタリング氏は示唆した。 そこで、ミジリーはヨウ素を使って燃料を赤く染めたが、それには穏やかなアンチノック特性があるようだった。 最終的に彼は、ノックを鎮めるのに有効な薬剤は色ではなくヨウ素そのものであることに気づきました。 それ自体は解決策ではありませんでしたが、それでも重要なことを示唆していました。それは、究極の解決策は工学ではなく化学から得られるということです。

その解決策の模索は最終的に 5 年かかることになる。 ケタリング氏は後に、ミグリー氏と彼のチームが33,000種類の異なる化合物をテストしたと語った。 その期間のほとんどの間、彼らは周期表をランダムに歩き回り、燃料に元素を加えて、エンジンのノッキングを軽減するために何か効果があるかどうかを確認しました。 「それらのほとんどは五大湖に唾を吐く以上の効果はなかった」とミグリー氏は数年後に回想した。

最初の重要な進歩は、化合物オキシ塩化セレンの形で新しい「万能溶媒」の発見を報告する、ケタリングが偶然見つけた新聞記事によってもたらされました。 このコンパウンドを燃料に添加すると、混合結果が生じました。ノッキングは大幅に減少しましたが、新しい燃料は点火プラグとほぼ接触して腐食しました。 ミジリーは検索を続け、最近導入された新しいバージョンの周期表を体系的に調べて、有望な元素のクラスターを特定し、その場で工業化学を効果的に独学しました。 彼はすぐに、テーブルの上に集まった重金属に近づくほど、エンジンのノッキングが消失することに気づきました。 すぐに、自然の中をランダムに歩くと、当時、それらすべての金属の中で最も重い金属である鉛に到達することができました。

1921 年 12 月、デイトンのミグリーのチームは、重篤なエンジンノッキングに見舞われた灯油を動力とするエンジンで試験を行うために、十分な量の化合物テトラエチル鉛を調合しました。 小さじ一杯の四エチル鉛でノックの音は完全に消えた。 さらなるテストでは、驚くほど少量の鉛を添加するだけでエンジンのノックを抑制できることが判明しました。 最終的には鉛とガソリンの比率を 1 対 1,300 に決定しました。 エンジン性能への影響は甚大でした。 有鉛ガソリンで走行する自動車は、急な坂道でも躊躇せずに登ることができます。 ドライバーは、間違った車線を走行中にノックでエンジンがかかることを心配することなく、二車線の道路で速度の遅い車両を追い越すために加速することができました。

ケタリングは新しい燃料にエチルというブランドを付け、1923 年 2 月にデイトンのダウンタウンにあるガソリン スタンドで初めて販売されました。 1924 年までに、ゼネラル モーターズ、デュポン コーポレーション、スタンダード オイルは、ガソリンを大規模に生産するためにエチル コーポレーションと呼ばれる合弁会社を設立し、ケタリングとミジリーが役員に任命されました。 1908 年にヘンリー フォードが組み立てラインでオリジナルのモデル T を生産したことが、アメリカ人の自動車愛好の原点であると通常考えられていますが、高オクタン価のエチル ガソリンの導入も同様に役立ちました。 1920 年代を通じて、米国の登録車両数は 3 倍に増加しました。 この 10 年代の終わりまでに、アメリカ人は世界中の自動車の 80% 近くを所有し、トーマス・ミジリーが研究室で調合した奇跡の新燃料を動力源として使用するようになりました。

エチルの勝利から数年後、ケタリングとミジリーは、すぐに自動車と同じようにアメリカ文化に広く普及する別の革新的なテクノロジーである電気冷凍に目を向けました。 人工的な手段による熱の発生には、火の習得から蒸気エンジン、電気ストーブに至るまで、長く輝かしい歴史がありました。 しかし、1800 年代後半まで、技術的解決策を使って物事を冷たく保つという問題に取り組む人は誰もいませんでした。 19 世紀のほとんどの間、何かを冷蔵したい場合は、冬の間に北半球の凍った湖から削り出された氷を購入し、世界の暖かい地域に輸送していました。 （当時、氷はアメリカ商業にとって主要な輸出品であり、ニューイングランドからの凍った湖の氷はブラジルやインドまで輸送された。）しかし、世紀の終わりまでに、科学者や起業家は人工的な寒さの実験を始めた。 ウィリス・キャリアーは、1902 年にブルックリンの印刷所向けに最初の空調システムを設計しました。 最初の電動家庭用冷蔵庫は 10 年後に登場しました。 ミグリーがケタリングで働き始めてから 2 年後の 1918 年、ゼネラル モーターズは家庭用冷蔵庫の新興企業を買収し、今日まで続くブランド名「フリジデア」を付けました。

しかし、エンジンノック時代の自動車と同様に、新しい消費者向け冷凍技術は事実上化学の問題によって妨げられていました。 人工的な冷気を作り出すには、冷媒として何らかのガスを使用する必要がありましたが、使用されているすべての化合物は致命的な故障を起こす傾向がありました。 1893年のシカゴ万国博覧会中に、工業規模の製氷プラントが爆発し、冷媒として使用していたアンモニアが引火し、16人が死亡した。 もう一つの一般的な冷媒である塩化メチルは、事故による漏洩の犠牲者として全国で数十人の死亡に関与していた。 フリジデアの製品は、吐き気、嘔吐、腹痛、肺への損傷を引き起こす可能性のある有毒ガスである二酸化硫黄に依存していました。

新聞の見出しが「死のガスアイスボックス」を非難し、家庭用冷蔵庫を完全に禁止するという考えを模索する議員が増えている中、ケタリング氏は解決策を考え出すためにミグリー氏に頼った。 1928 年のある日、ミッジリーが後に回想したように、「私は研究室にいて、ちょっとした重要なことについてデトロイトのケタリングに電話しました。この議論を終えた後、彼はこう言いました。『ミッジ、冷凍業界は新しい冷媒を必要としている。ケタリングは、翌日フリジデアのエンジニアを派遣して研究室のミッジを訪ね、この挑戦​​について説明すると発表した。

ミグリー氏は再び、自身の非標準的な周期表に目を向けたが、今回は彼が「キツネ狩り」と呼ぶようになった手法を使用したが、これは彼がエンジンノック調査で採用したランダムウォークよりもはるかに効率的であることが判明した。 彼は、すでに使用されている硫黄や塩素などの元素を含め、低温で気体のままであるほとんどの元素（冷凍の鍵）が表の右側に位置しているという観察から始めました。 この最初のステップにより、検索範囲が大幅に狭まりました。 次に、Midgley は、揮発性が高すぎるか、沸点が最適ではないため、多くの隣接する元素を手に負えずに排除しました。

そこで彼は、商用冷媒にまだ使用されていない唯一の元素であるフッ素を発見しました。 ミジリー氏は、フッ素自体が非常に有毒であることを知っていました。フッ素の主な産業用途は殺虫剤でした。しかし、フッ素を他の元素と組み合わせてより安全にしたいと考えていました。 数時間以内に、ミグリーと彼のチームは、フッ素と塩素および炭素を混合し、クロロフルオロカーボン、または略して CFC と呼ばれるようになる化合物のクラスを開発するというアイデアを思いつきました。 その後のテストで、ケタリングが数年後にミグリーへの追悼文で述べたように、その化合物は「非常に安定しており、不燃性であり、人間や動物に悪影響をまったく及ぼさない」ことが明らかになった。 その直後、ゼネラルモーターズは、この化合物を大規模に製造するためにデュポンと提携を結びました。 1932 年までに、彼らは奇跡のガスであるフロンの新しい商標を登録しました。

フロンは冷凍業界にとって間一髪のところで登場しました。 1929年7月、シカゴで「製氷機ガス」の塩化メチル漏洩により15人が死亡し、既存の冷媒の安全性に対する懸念がさらに高まった。 常にショーマンだったミグリーは、1930 年のアメリカ化学会全国大会のステージで、ボードヴィルの魔術師にふさわしい演技を行い、ガスの雲を吸い込み、吐き出してろうそくの火を消しました。これにより、フロンの無毒性と不燃性が証明されました。 フリジデアは、新しいフロン燃料冷蔵庫製品ラインの広告で安全性を重視し、「健康と安全の追求がフロンの発見につながった」と発表した。 1935 年までにフロンを使用した冷蔵庫が 800 万台販売され、ウィリス キャリアはそのガスを使用して「アトモスフィア キャビネット」と呼ばれる新しい家庭用空調ユニットを開発しました。 人工風邪はアメリカンドリームの中心部分になるべく進んでいた。

すぐに、ミグリーの奇跡のガスは消費財に新たな用途を見つけることになりますが、最終的には冷媒としての使用よりも環境にとってさらに危険なものになりました。 1941 年、農務省の 2 人の化学者 (そのうちの 1 人は元デュポン社で働いていた) が、エアゾール推進剤としてフロン 12 と呼ばれるミグレーのオリジナル調合物のバリエーションを使用し、殺虫剤を細かい霧の中で散布する装置を発明しました。 マラリアによる死者数が1942年のフィリピン崩壊の一因となった後、米軍は昆虫が媒介する病気から軍隊を守るために「虫爆弾」の生産を強化し、最終的にはフロンを使用してDDTからあらゆるものを分散させるエアロゾル産業全体を誕生させた。ヘアスプレーに。 当時、この新しいユーティリティは、デュポン社の企業スローガンにあるように、「化学によるより良い生活」のさらなる一例であるように見えました。 「二重の楽しみは、13の子音と10の母音を持つジクロロジフルオロメタンだ」とタイムズ紙は書いた。 「このガスは病気を媒介する昆虫に死をもたらし、7月と8月の太陽が街の歩道を焼きつけると人間に涼しい快適さをもたらします。この不思議なガスは一般にフロン12として知られています。」

2 つのイノベーション - エチルとフロン、これは、約 10 年間にわたり、単一の研究室を主宰する一人の男によって生み出されました。 2 つの製品を合わせると、それらを製造した企業に数十億ドルの収益がもたらされ、無数の一般消費者に生活の質を向上させる新技術を提供しました。 フロンの場合、ガスは食品の安全性という形で消費者に有意義な改善をもたらす別の技術 (冷凍) を可能にしました。 しかし、最終的には、各製品はほとんど想像を絶する規模で危険であることが判明しました。

技術や産業の大きな進歩の歴史には、意図せぬ結果や副次的影響、つまり経済学者が時々「外部性」と呼ぶ、予測不可能な歴史が必然的に影を落とします。 場合によっては、それらの結果は無害な場合もあれば、有益な場合もあります。 グーテンベルクが印刷機を発明し、識字率が上昇すると、読書人口のかなりの部分が初めて眼鏡を必要とするようになり、ヨーロッパ全土でレンズ製造への投資が急増し、望遠鏡や望遠鏡の発明につながります。顕微鏡。 多くの場合、二次的な影響は社会のまったく異なる領域に属しているように見えます。 ウィリス キャリアが空調のアイデアを思いついたとき、この技術は主に産業用途、つまり低湿度環境を必要とする工場に冷たく乾燥した空気を確保することを目的としていました。 しかし、フロンの安全性における根本的な進歩のおかげもあって、エアコンが家庭に普及すると、米国史上最大規模の移民が発生し、かろうじて存在していたフェニックスやラスベガスのような大都市圏の台頭が可能になりました。キャリア社が最初にこのアイデアを検討し始めたのは 1900 年代初頭でした。

消費者が発明を驚くべき方法で使用すると、意図しない結果が生じることがあります。 エジソンが「トーキングマシン」と呼んだこともある蓄音機は主に口述筆記に使用され、大衆が郵便システムを通じて手紙を録音したアルバムを送ることができると考えていたことは有名である。 つまり、彼は音楽ではなくメールを妨害していると考えていたのです。 しかしその後、フランスのパテ兄弟や米国のエミール・ベルリナーのような革新者たちは、エジソンのオリジナルの発明の子孫による音楽録音に喜んでお金を払うはるかに多くの聴衆を発見しました。 他の場合には、オリジナルのイノベーションが遊び道具に見せかけて世に出て、楽しみのために魅惑的な新しいアイデアを密輸し、より高級な分野で多くの模倣者を生み出すこともあります。これは、1700 年代半ばのアニマトロニクス人形がジャカードにインスピレーションを与えた方法と同じです。チャールズ・バベッジは最初の「プログラム可能な」織機を発明し、チャールズ・バベッジは現代のコンピューターの定義に適合する最初の機械を発明し、21世紀を無数の方法で変えることになるプログラム可能なテクノロジーの革命の舞台を整えました。

私たちは現代史の最も重大な意図せぬ結果の嵐の中で生きていますが、これにはミグリーとケタリングも関与していました：炭素ベースの気候変動です。 産業革命を引き起こしたアイデアを持った膨大な数の発明家、産業革命の実現に関わったすべての起業家、科学者、愛好家を想像してみてください。 千人を並べて、その仕事で何をしたかったのか全員に尋ねます。 彼らの目的が、地球の表面に熱を閉じ込める温室効果を生み出すのに十分な量の炭素を大気中に堆積させることであったとは誰も言えません。 それでも私たちはここにいます。

エチルとフロンは、二次効果の同じ一般的なクラスに属していました。つまり、それらが排出するある種の廃棄物副産物から意図しない結果が生じるイノベーションです。 しかし、例えば産業革命初期の大気中の炭素蓄積による長期的な影響とは異なり、エチルの潜在的な健康への脅威は 1920 年代に目に見えていました。 エチルに関する暗い真実は、その製造に関わった誰もが、四エチル鉛が人間にとって衝撃的なほど有害であるという議論の余地のない証拠を目にしていたということです。 ミジリー自身も、デイトンでの研究室でのエチル開発の仕事のおかげで、鉛中毒の危険性を直接経験しました。 1923 年初頭、ミジリーは健康上の理由を理由に、最新の発見で栄誉を授与されるはずだったアメリカ化学会の集会への招待を辞退しました。 「有機鉛の中で約1年間仕事をした後、肺が影響を受けていることがわかり、すべての仕事を中止して新鮮な空気を大量に吸入する必要があることがわかった」と同氏は団体に宛てた手紙で述べた。 当時友人に宛てた気の利いたメモの中で、ミグリーは次のように書いている。「この病気の治療法は極めて単純なだけでなく、非常に楽しいものである。それは、荷物をまとめて電車に乗り、フロリダという州で適当なゴルフコースを探すことを意味する」 。」

実際、ミグリー氏は鉛中毒の発作から回復したが、エチル事業に初期に参加していた他の人々はそれほど幸運ではなかった。 ニュージャージー州にあるデュポン社のディープウォーター施設にテトラエチル鉛の最初の量産施設が開設されてから数日後、ミグリーとケタリングは工業化時代の残虐行為の歴史の中で最も恐ろしい章の一つに責任があることに気づいた。 ウィルミントンのデュポン本社からそれほど遠くない、デラウェア川の東岸にあるディープウォーター施設には、火薬の製造という本来の運用上の役割での一連の致命的な爆発を含む、すでに労働災害の長い歴史がありました。 しかし、エチルを大規模に生産し始めるとすぐに、工場は狂乱の場と化した。 「ニュージャージー州ペンズグローブ近くのディープウォーターにあるデュポン社のテトラエチルガス工場で、18か月以内に8人の労働者がテトラエチル鉛中毒によるせん妄で死亡し、他の300人が罹患した」とタイムズ紙は後に調査報告書で書くことになる。 「初期症状の1つは羽のある昆虫の幻覚です。被害者はおそらく仕事中か合理的な会話中に立ち止まり、じっと空間を見つめ、そこにないものをひったくります。」 最終的に、犠牲者は暴力的で自己破壊的な狂気に陥ることになります。 ある労働者は自殺未遂でフェリーから身を投げた。 もう一人は病院の窓から飛び降りた。 多くは極度の恐怖で体を震わせ、拘束衣を着せられたり、ベッドに縛り付けられたりしなければならなかった。 工場の作業が中止される前は、昆虫が群がる幻覚が蔓延し、エチルが製造されている5階建ての建物は「蝶の家」と呼ばれた。

おそらく、ミグリーとケタリングに対する最も恐るべき証拠は、テトラエチル鉛に代わる可能性のある少なくとも 1 つの代替品、つまり鉛と同じアンチノック特性を多く持つエタノールが存在することを両名がよく知っていたという事実にある。 しかし、ジェイミー・リンカーン・キットマンが『鉛の秘密の歴史』で述べているように、「GMは、必要な量のエタノールを供給できるインフラストラクチャを指示することができなかった。同様に厄介なことに、蒸留器を持っている愚か者なら誰でも自宅でそれを作ることができ、当時、多くの人がそうしていました。」 鉛が毒であることと、ディープウォーターやその他のプラントで起きている悲劇について知られていたことを考慮すると、一見するとエチルアルコールの方がはるかに安全な選択肢のように思えたでしょう。 しかし、アルコールの特許を取得することはできませんでした。

1925 年 5 月、公衆衛生長官はエチルの健康被害を調査する委員会を設立し、公聴会が開催されました。 ケタリングや他の業界関係者らが講演し、医師や学者らの幹部らと対峙した。 翌年1月、委員会は有鉛ガソリンの使用が一般大衆に危険を及ぼす決定的な証拠はないと正式に認定した。 数週間以内に工場は稼働を再開し、10年以内にアメリカで販売されるすべてのガソリンの90パーセントにエチルが含まれるようになりました。

有鉛ガソリンの真の環境への影響を示す最初の本当の手がかりは、20 世紀で最も伝説的な偶然の発見の 1 つから生まれました。 1940年代後半、地球化学者のクレア・パターソンは、当時一般に30億年強と考えられていた地球の真の年齢をより正確に説明するために、シカゴ大学の同僚らと野心的なプロジェクトに着手した。 パターソンのアプローチは、鉱物ジルコンに含まれる少量のウランを分析しました。 初期状態のジルコンには鉛は含まれていませんが、ウランは崩壊するにつれて一定の速度で鉛を生成します。 パターソンは、与えられたジルコンサンプル中のさまざまな鉛同位体の比率を測定すれば、ジルコンの正確な年齢が得られるだろうと考えました。これは、地球自体の真の年齢を計算するという彼の探求における重要な第一歩です。 しかし、パターソン氏はすぐに、正確な測定値を得るには大気中の周囲鉛が多すぎるため、測定を行うのはほとんど不可能であることに気づきました。

結局、数年後にカリフォルニア工科大学に移った後、パターソンは精巧な「クリーンルーム」を建設し、そこで地球がこれまで考えられていたよりも10億年古いことを証明するのに十分な汚染されていない測定を行うことができた。 しかし、研究室での鉛汚染との戦いは、現代に地球の隅々に沈着した膨大な量の鉛を記録するという並行旅にも彼を駆り立てた。 グリーンランドの氷床コアのサンプルを分析したところ、工業化の最初の2世紀で鉛の濃度が4倍に増加したことが判明した。 短期的な傾向はさらに憂慮すべきものでした。エチルガソリンが標準になってから 35 年間で、極地の氷床コアの鉛濃度は 350% 増加しました。 フィラデルフィアの医師ハーバート・ニードルマンのような他の研究者は、たとえ低レベルの鉛曝露であっても、IQスコアの低下や行動障害など、幼児に重大な認知欠陥を引き起こす可能性があることを示唆する研究を1970年代に発表した。

パターソンとニードルマンは、その研究結果をめぐって自動車業界や鉛業界から辱めを受けたが、科学的証拠が積み重なるにつれ、有鉛ガソリンが20世紀で最も有害な汚染物質の一つであることが判明したというコンセンサスが最終的に現れた。特に都市部に集中していることが判明した。 世界的には、1970年代に始まった有鉛ガソリンの段階的廃止により、年間120万人の命が救われたと推定されている。 国連のアヒム・シュタイナー氏は、「有鉛ガソリンの撲滅は、主要な致死性疾患の世界的な撲滅と同等の計り知れない成果である」と述べています。

という認識 CFC による環境への悪影響は、鉛の影響の理解が始まったのと同じように、新しい測定技術、つまり電子捕獲検出器として知られる装置によって始まりました。 1950 年代後半にジェームズ ラブロック (イギリスの科学者で、彼は 10 年以上後に「ガイア仮説」を定式化することで名声を博すことになる) によって発明されました。この装置は、大気中のガスの微量濃度を、これまでよりもはるかに高い精度で測定することができました。 ラブロック氏は、この装置を使った初期の観察の一部で、驚くほど大量の CFC が存在し、その多くが南半球上空よりも北半球上空の大気中に循環していることを発見しました。

ラブロックの発見は化学者のシャーウッド・ローランドとマリオ・モリーナの興味をそそり、彼らは 1970 年代半ばに 2 つの驚くべき発見をした。まず、地球上には CFC には化学物質が溶ける自然の「吸収源」がないという事実。人間の活動によって放出された CFC は、最終的には上層大気中に沈着します。 そして第二に、それらの高地では、太陽からの強烈な紫外線が最終的に分解を引き起こし、オゾン層に重大なダメージを与える塩素を放出するという事実です。 ローランドとモリーナが研究を発表した直後、南極の上空の成層圏でオゾンレベルが減少しているという証拠が現れた。 大気化学者のスーザン・ソロモンが監督した大胆な高高度飛行は、オゾン層の「穴」が、50年以上前にトーマス・ミグリーが研究室で人造したCFCによって引き起こされたものであることを最終的に証明した。

有鉛ガソリンをめぐる争いと同様、CFC の製造に携わる業界は大気中のガスの存在を減らそうとする取り組みに抵抗したが、1980 年代後半までに潜在的な害の証拠は否定できないものになっていった。 （地球温暖化をめぐる現在の議論とは異なり、CFC生産の継続に財政的利害関係を持った業界関係者を除いて、この合意に異議を唱える主流派の政治的支持層は現れなかった。）1987年9月、24カ国の代表が物質に関するモントリオール議定書に署名した。オゾン層を破壊し、世界がCFCの生産と消費を段階的に廃止する予定を確立したのは、ケタリングがミグリーに冷媒問題の解決策を見つけるよう告げてから約60年後だった。 ケタリングの問題に対処するには、研究室の小さなチームが数日しかかかりませんでしたが、科学者、企業、政治家の創造物が誤って世界に与えた損害を修復するには、科学者、企業、政治家の世界的な協力が必要でした。

1970 年代のローランド氏の独自の研究に基づいて、米国科学アカデミーは、同じ割合で CFC の生産を継続すると、2050 年までにオゾン層の 50 パーセントが破壊されると推定しました。約 10 年前、気候科学者の国際チームが、モントリオール議定書が発効していなかった場合に何が起こっていたかをシミュレートします。 その結果は以前の予測よりもさらに憂慮すべきもので、2065年までにオゾン層のほぼ3分の2が消滅するというものだった。 ワシントンやパリのような中緯度の都市では、わずか5分間太陽にさらされただけで日焼けするのに十分です。 皮膚がんの発生率は急増していたでしょう。 ランカスター大学の科学者らによる2021年の研究では、CFC生産の継続が植物の生命に与える影響を検討した。 さらなる紫外線放射は、光合成による二酸化炭素の吸収を大幅に減少させ、化石燃料の使用による気温の上昇に加えて、さらに摂氏0.8度の地球温暖化を引き起こしたであろう。

オックスフォードの哲学者トビー・オードは、実存的リスクに関する2020年の著書『断崖絶壁』の中で、最初に物理学者エドワード・テラーが核兵器の最初の爆発までの数カ月間に提起した懸念について語っている。爆弾に含まれる核は、地球の大気中の周囲の窒素の核融合反応を引き起こし、「地球を炎に包み、人類だけでなく、地球上のすべての複雑な生命体を破壊する」可能性がある。 テラー氏の懸念は、マンハッタン計画の科学者の間で、意図しない大気連鎖反応の可能性についての活発な議論のきっかけとなった。 最終的に、彼らは世界を巻き込む火災嵐が起こる可能性は低いと判断し、トリニティ・テストは予定通り1945年7月16日朝、現地時間午前5時29分に実施された。テラーの懸念は杞憂であることが判明し、それ以来、数百回の核爆発が発生したが、終末論的な大気連鎖反応は引き起こされていない。 「核融合についてより深い理解を持ち、計算を支援するコンピューターを備えた物理学者たちは、それが実際には不可能であることを確認した」とオード氏は書いている。 「それでも、ある種のリスクは存在していました。」

オードは、彼が「絶壁」と呼ぶもの、つまり実存的リスクの時代の起源を 1945 年の 7 月の朝に遡ります。しかし、より適切な起源点は 1928 年のその日の午後、トーマス・ミグリー・ジュニアと彼のグループがいたときであるかもしれないという議論もできるでしょう。キツネ狩りのチームは周期表を越えてクロロフルオロカーボンの開発に取り組みました。 結局のところ、テラーは、彼の想像した連鎖反応による黙示録について間違っていたのです。 しかし、CFC は実際に大気中で連鎖反応を引き起こし、その反応が衰えずに放置されていれば、私たちが知っているように地球上の生命を一変させた可能性があります。 ケタリングがかつて主張したように、フロンが「人間や動物に悪影響をまったく及ぼさない」かどうかは、使用した時間スケールによって異なります。 数年、数十年の規模で考えれば、食料の腐敗を防ぎ、ワクチンの安全な保管と輸送を可能にし、マラリアによる死亡者数を減らし、多くの命を救った可能性が高い。 しかし、1世紀の規模では、それは人類そのものに重大な脅威をもたらしました。

実際、化学やバイオテクノロジー、材料科学を通じて、個人や小グループが新たな科学的進歩を生み出す可能性がますます高まっているため、CFCを今後数十年間で私たちが直面する可能性が最も高い種類の脅威の先駆けと見るのは合理的です。意図しない結果を引き起こし、地球規模で影響を及ぼします。 20 世紀におけるテクノロジーの終末の主要なモデルは、マンハッタン計画のバリエーションでした。それは、最初から大量殺戮を目的として設計された、産業規模の政府管理の大量破壊兵器でした。 しかし 21 世紀には、存続の脅威は、消費者のニーズに対応するという一見無害な行為を通じて新たな危険を生み出す、ミグリー モードで働くイノベーターによってもたらされる可能性があります。今回は、CRISPR やナノボット、あるいは誰も思いつかなかった新たなブレークスルーを使用するだけです。まだ。

全てがこのため、次の質問をすることが不可欠です。ミグリー (とケタリング) が断崖絶壁から逸れ、そのような破壊的な力を世界に解き放たなかった可能性はあったのでしょうか? そしてそれ以来、私たちは21世紀のミジリーが地球上に同等かそれ以上の被害を与えるのを防ぐのに十分な新たな防衛手段を構築したのだろうか？ これらの質問に対する答えは、問題のイノベーションがエチルであるかフロンであるかによって大きく異なることが判明します。 有鉛ガソリンは、最終的には CFC よりも人間の健康にはるかに大きな害を及ぼしましたが、実際にはより管理しやすく、予防可能な種類の脅威でした。 私たちの夜を眠れなくさせるのは、現代のフロンに相当する物質です。

結局のところ、有鉛ガソリンは重大な間違いでしたが、それは防ぐことができる間違いでもありました。 エチルの台頭は古い話だった。民間企業が新たなイノベーションから利益を得る一方、その予期せぬ結果のコストを社会化し、純粋な商業力によって当時の反対を押し切ったのだ。 鉛が健康に害を及ぼすことは十分に確立されていました。 エチルの製造自体が人体と脳に壊滅的な影響を与える可能性があること。 エチル燃料を使用して走行する自動車は大気中に微量の鉛を放出しているということです。 唯一の問題は、それらの微量がそれ自体で健康上の問題を引き起こす可能性があるかどうかでした。

1926 年の公衆衛生長官の公聴会以来、私たちは新しい化合物が市場に出る前に、まさにこの種の疑問を調査するための膨大な数のツールや制度を発明してきました。 私たちは、化学物質が環境と個人の健康に与える長期的な影響をモデル化して予測するための、非常に洗練されたシステムを開発してきました。 私たちは、潜在的な汚染物質や有毒化学物質と健康への悪影響との間の微妙な因果関係を検出できる、ランダム化比較試験などの分析および統計ツールを考案しました。 私たちは、21世紀のエチルを市場から排除しようとする環境保護庁のような機関を設立しました。 1976 年の有毒物質規制法のような法律があり、新しい化合物が市場に投入される前にテストとリスク評価を受けることを保証することになっています。 制限があるにもかかわらず、規制機関やリスク管理ツールといったこれらすべてのものは、それ自体がイノベーションとして理解されるべきであり、エチルやフロンのような消費者の画期的な進歩のように称賛されることはめったにありません。 より良い法律や制度が私たちにもたらしてくれるのはまさにそれであるにもかかわらず、「熟慮と監視を通じてより良い生活を」と約束する広告キャンペーンはない。

しかし、フロンの話は、さらに厄介な教訓をもたらします。 科学者たちは、19世紀後半までに、地球の表面に当たる放射線のスペクトルに不可解なカットオフがあるように見えることを観察しており、すぐにオゾンガスがその「失われた」放射線の何らかの原因であると疑った。 英国の気象学者 GMB ドブソンは、ケタリングとミジリーが安定した冷媒の問題を調査し始めるわずか数年前の 1926 年に、初めてオゾン層の大規模な測定を行いました。 ドブソンの調査は、包括的な理解に発展するまでに数十年かかりました。 （ドブソンはすべての研究を地上の観測から行った。1931年にスイスの科学者で気球飛行士のオーギュスト・ピカールとその助手が密閉されたゴンドラで高度5万2000フィートまで上昇するまで、人類は上層大気圏を訪れたことさえなかった。） オゾンの完全な科学的理解この層自体は 1970 年代まで出現しませんでした。 鉛と人間の健康の間に明らかな悪影響があったエチルの場合とは異なり、台所の冷蔵庫のコイルで起こっていることと南の10万フィート上空で起こっていることとの間に関連性があるかもしれないとは誰も考えもしませんでした。ポール。 CFC はフロンが市場に出た直後から害を及ぼし始めましたが、その害の背後にある微妙な大気連鎖反応を理解できる科学はまだ 40 年先のことでした。

私たちが今日行っていることの長期的な予期せぬ結果が 2063 年まで科学的に理解できない可能性はあるでしょうか? 理解の地図上に空白の部分がはるかに少ないことは疑いの余地がありません。 しかし、残った空白の部分がすべての注目を集めます。 私たちはすでに、理解の限界でいくつかの大胆な賭けを行ってきました。 大型ハドロン衝突型加速器のような粒子加速器を構築している間、科学者たちは、加速器を作動させると数秒で地球全体を飲み込む小さなブラックホールの生成を引き起こす可能性について真剣に議論しました。 それは起こらなかった、そして彼らがスイッチを入れる前に、それが起こらないことを示す十分な証拠があった。 それでも。

シナリオプランナーが述べたように、一般大衆に対する有鉛ガソリンの健康リスクの問題は既知の未知でした。 答えが必要な正当な疑問があることはわかっていましたが、大手業界はほぼ半世紀にわたって調査全体を精力的に進めてきました。 フロンによってもたらされる健康リスクは、さらに水銀の猛獣、つまり未知の未知のものでした。 CFC は地球の健康に悪いのでしょうか?という質問に答える方法はありませんでした。 — 1928年に、そしてそれが尋ねる価値のある質問であるという本当のヒントさえありませんでした。 私たちはそれらの想像を絶する脅威を想像するのが上手になったでしょうか? SF、シナリオプランニング、環境運動、そして最近ではトビー・オードをはじめとするいわゆるロングターミストなど、ゆるやかな発展のネットワークのおかげで、私たちはそれを実現できる可能性がある、あるいは可能性が高いとさえ思われます。 しかし、理解の地図上の空白点は空白点です。 それらを通り過ぎるのは難しいです。

ここで時間軸の問題が重要になります。 長期主義者たちは、SF の遠い未来に焦点を当て、現代の苦しみを無視していることで多くの悲しみを抱いていますが、ある角度から見れば、ミグリーの物語はそれらの批評家に対する反論であると解釈できます。 半世紀以上にわたり、都心部を有害なレベルの環境鉛で飽和させることはひどい考えであり、1923 年に遡ってその数十年にわたる時間軸を考えていたら、別の選択をすることができたかもしれません。エチルの代わりにエタノール。 そして、その長期主義の結果には、明らかな進歩的なバイアスがあっただろう。 低所得の疎外されたコミュニティへのプラスの影響は、郊外で芝生の手入れをしている裕福な起業家への影響よりもはるかに大きかったでしょう。 現代の環境活動家にタイムマシンを与えて、20世紀への1回の変更を許可した場合、1920年にトーマス・ミグリーの研究室を閉鎖すること以上に重大な介入を想像するのは困難です。

しかし、フロンの話は別の議論を示唆しています。 CFC の潜在的な影響を評価する際に対象期間を拡大しても無駄でした。なぜなら、それらの計算を行うための概念的なツールがなかったからです。 ミグリーの時代以来テクノロジーが加速していることを考えると、100 年後はおろか、50 年後を想像しようとするのは資源の無駄です。未来はまったく予測不可能すぎるか、まだ目に見えない変数が関係しています。 最善の意図を持って長期シナリオを実行し、意図しない二次的な影響をすべて想像しようとすることができます。 しかし、あるレベルでは、あなたは幽霊を追いかける運命にあります。

の加速テクノロジーはミグリーの遺産に別の不気味な影を落としています。 『ニュー・サイエンティスト』紙が彼のことを「一人の環境災害」と呼んだことで、彼の立場について多くのことが言われてきた。 しかし実際には、彼のアイデアを世界を変える力へと拡大するには、産業企業や米軍といった巨大な支援システムが必要でした。 ケタリングとミグリーは、線形プロセスが支配する世界で活動していました。 幸運にもスケールする価値のあるものを発明できたとしても、イノベーションを大規模に生み出すには多くの作業を行う必要がありました。 しかし、合成生物学、ナノテクノロジー、遺伝子編集など、現在これらの空白地帯の境界を探求している工業科学の多くには、異なる種類のテクノロジー、つまり自分自身のコピーを作成するテクノロジーが含まれています。 今日、マラリアと戦う最先端の科学はエアゾールスプレー缶ではありません。 これは、CRISPR を使用して蚊の遺伝学を改変する「遺伝子駆動」技術で、人間が操作した遺伝子配列を人口全体に広めることができ、昆虫のマラリア伝播能力を低下させるか、絶滅に追い込むことができます。 ミグリーの時代の巨大な工業プラントは、ナノファクトリーやバイオテクノロジー研究所に取って代わられつつあり、そこでは新たな画期的なものが製造されるよりも成長される。 『The Bulletin of the Atomic Sc​​ientists』に掲載された最近のエッセイでは、おそらく人類史上最大の殺人者である天然痘ウイルス、大痘瘡のような生物を独力で再構築する技術と技術を持った人がおそらく 100 人以上いると推定されています。

それは、私たちが20世紀にトビー・オードの「断崖絶壁」のまさに端に立った2つの瞬間には、トリニティ・テストによって引き起こされた核融合反応と、オゾン層のCFCによって引き起こされた連鎖反応という連鎖反応が関与していたことを物語っています。 しかし、自己複製する生物（またはテクノロジー）は、異なる段階のリスク、つまり直線的ではなく指数関数的なリスクをもたらします。それが機能獲得研究によってより致死性が高まるように操作されたウイルスであっても、研究室からの漏洩や意図的な漏洩によって野生に流出したウイルスであっても、テロ行為、または、作成者の制御を逃れて、何らかの立派な目的のために微細な機械を生産する暴走ナノファクトリー。

ウェンデル・ウォラックは、2015 年の著書『危険なマスター: テクノロジーが制御不能になるのを防ぐ方法』の中で、一般に「神のごっこ」の範疇に収まる不安を引き起こす短期テクノロジーの種類、つまりクローン作成、遺伝子編集、死を「治癒」し、合成生命体を生み出す。 トーマス・ミグリー・ジュニアが私たちの環境に与えた影響の大きさには、気が遠くなるような神のようなものがありますが、実際のところ、彼の革新が実際にもたらすには、エチルやフロンの工場、ガソリンスタンド、エアゾール缶といった巨大なインフラが必要でした。その長期にわたる破壊。 しかし今日、人工複製子の時代において、次世代のミグリーが研究室で善意にせよ悪意にせよ神を演じ、「出でよ、増えよ」という最も古い命令で自らの創造物を送り出すことを想像するのはずっと簡単だ。

スティーブン・ジョンソン最近では『Extra Life: A Short History of Living Longer』の著者です。 彼はニュースレター『Adjacent Possible』も執筆しています。 クリスティアナ・クセイロポルトガルのイラストレーター兼デザイナーです。 彼女はレトロな雰囲気のコラージュで知られています。

この記事の以前のバージョンでは、アンモニアについて誤って言及していました。 それは元素ではなく化合物です。

この記事の以前のバージョンでは、トリニティ実験中の最初の核爆発についてエドワード・テラーが提起した懸念を誤って描写していました。 懸念されたのは、爆弾内の核融合反応ではなく核分裂反応が大気中で核融合反応を引き起こすことであった。

この記事の以前のバージョンでは、トーマス・ミジリーが使用した非標準的な元素周期表におけるフッ素の位置が誤って記載されていました。 右下隅にはありません。

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