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【シュレーディンガー②:生命とは何か】
生き物は、物理で説明できるのか

獲得EXP:前提を疑う力 +500 | 人と組む・伝える力 +300 科学の分野:生命(遺伝・進化)

1943年2月、ダブリンのトリニティ・カレッジで、約150人分の講義室に約400人が集まった講演をするシュレーディンガー
<シュレーディンガー 1943年2月、ダブリン
講演、すごい人でしたね。立ち見の人もいました
エルヴィン・シュレーディンガー
部屋は150人分くらいなのに、400人ほど来てくれたようだ
物理学者が、生き物の話をするって聞いて
エルヴィン・シュレーディンガー
生き物の体の中で起きることを、物理と化学で説明できるのか。それを考えてみたかったんだ
エルヴィン・シュレーディンガー
(壁紙のように同じ模様がくり返される図と、1枚ずつ柄の違うタペストリーの図を、並べて送ってくる)
左は、同じ模様のくり返し。右は、ぜんぶ違う
エルヴィン・シュレーディンガー
ふつうの結晶は左だ。でも、親から子へ受け継がれるものは、右のような「くり返さない結晶」なのかもしれない
くり返さない結晶……それ、何でできてるんですか?
エルヴィン・シュレーディンガー
まだ誰にも分からない。だから、物理学者の目で考えてみたいんだ

トーク:出典の事実をもとにした再構成。相手は架空の読者(右の吹き出し)。トークの中身:1943年2月の3回の講演と、各回約400人・講義室は約150人分という本人の話①、本の問い(言い換え)①、非周期性結晶①。図はこのページの説明用です。

当時の人たちは、こう考えていました。 親から子へ、何かが受け継がれる。その情報があることは、1869年から考えられていました①。でも、それを運ぶ「遺伝の分子」が何なのかは、まだ理論の上のものでした。候補はいくつもあり、いちばん有力と考えられていたのは、タンパク質でした①。

でも、ここはまだ分かっていないままでした。 シュレーディンガー①のページで見たように、彼は原子の中の電子を波の方程式で書いた物理学者です(シュレーディンガー①のページ)。物理の法則は、生き物にも当てはまるはずです。それなら、生き物の体の中で起きることも、物理と化学で説明できるのか。とくに、親から子へ受け継がれるものが、なぜ何代にもわたって変わらずにいられるのか①。

このクエストの問い

生き物の中で起きることは、物理と化学で説明できるのか?

分野の線|量子力学 → 生命(分子生物学の手前)

シュレーディンガー①(電子の波の方程式)→ シュレーディンガー②(いまここ。量子の目で、遺伝のもとを考える) → ワトソン/クリック(DNA の二重らせん)

このページは②生命。①量子(1926年の波動方程式と1935年の猫)は シュレーディンガー①のページへ

WHEN | 時代背景1943年、戦争のさなかのダブリンで「生命とは何か」

年
世界
シュレーディンガー
日本
1926
電子の波の方程式(シュレーディンガー①のページ)
1938
オーストリアを追われ、イタリアへ逃れる②
1943
2月2日、スターリングラードでドイツ第6軍が降伏。9月8日、イタリアが無条件降伏⑤
2月5日・12日・19日、ダブリンで3回の講演①
2月1日、ガダルカナル島からの撤退が始まる。12月1日、学徒出陣の第一陣⑤
1944
6月6日、ノルマンディー上陸作戦。7月7日、サイパン島の日本軍が全滅⑥
『生命とは何か』を出す①④
3月27日、初めての疎開列車が上野駅を出る。8月22日、疎開船・対馬丸が沈められる⑥
1953
ワトソンとクリックの DNA の二重らせん(ワトソン・クリックのページ)
クリックから手紙が届く①

1943年の2月、世界は第二次世界大戦のまっただ中でした。2月2日、ソ連のスターリングラードで、包囲されたドイツ第6軍が降伏します⑤。日本では2月1日から、ガダルカナル島からの撤退が始まっていました⑤。

その3日後の2月5日、金曜日。アイルランドのダブリンのトリニティ・カレッジの講義室で、1人の物理学者が、生き物について話し始めました①。講演は毎週金曜に3回。部屋は約150人分でしたが、本人の話では、毎回約400人が詰めかけました①。入りきらなかった人のために、次の月曜にもくり返したと考えられています①。

翌1944年、講演は本になります。『生命とは何か』です①④。その年の6月、ノルマンディー上陸作戦が始まり、日本では3月に初めての疎開列車が上野駅を出ています⑥。8月22日、沖縄からの疎開船・対馬丸が沈められ、学童700人を含む約1,500人が亡くなりました⑥。

戦争のさなかに生命を語った物理学者は、どんな人生を歩んできたのか?

WHO | 挑戦者ウィーンに生まれ、ヨーロッパを渡り、ダブリンで生命を問うた

1940年からダブリン高等研究所で理論物理学部の所長を務めたシュレーディンガー
エルヴィン・シュレーディンガー(イラスト)
※似顔絵は資料をもとに AI で描いた想像図です。ご本人・ご遺族・権利を管理する団体とは関係ありません。

(年齢は生年月日からの計算)

エルヴィン・シュレーディンガーは1887年、ウィーンに生まれました②。1926年、30代の後半に、電子の波の方程式を書いて、量子力学をつくった1人になります(シュレーディンガー①のページ)。

その人生は、ナチスの時代に大きく揺さぶられました。1933年、ナチスの反ユダヤ主義に反対してドイツを去り、オックスフォードへ②。1936年にオーストリアのグラーツへ戻りますが、1938年、オーストリアがドイツに併合されると「政治的に信用できない」として職を追われ、妻とイタリアへ逃れます②。

1939年、アイルランドの首相デ・ヴァレラが、彼を個人的に招きました②。1940年、新しくできたダブリン高等研究所の理論物理学部の初代所長になります①。研究所には、毎年、一般の人向けの連続講演を開く決まりがありました①。1943年、その講演を自分で企画したとき、彼が選んだテーマは、物理ではなく「生命」でした①。

主な成果 転落・対立

  1. ウィーン・チューリッヒ(物理学者として)
  2. 18870歳ウィーン 8月12日に生まれる②
  3. 192133〜34歳チューリッヒ大学 チューリッヒ大学へ移る②
  4. 192638歳電子の波の方程式(シュレーディンガー①のページ)成果
  5. 逃れる(ナチスの時代)
  6. 193345〜46歳オックスフォード ノーベル物理学賞(ディラックと)。ナチスの反ユダヤ主義に反対してドイツを去る②
  7. 193548歳箱の中の猫の論文(シュレーディンガー①のページ)
  8. 193648〜49歳グラーツ大学 オーストリアへ戻る②
  9. 193850〜51歳オーストリアの併合後、「政治的に信用できない」と解雇され、妻とイタリアへ逃れる②転落
  10. ダブリン
  11. 193951〜52歳アイルランドのデ・ヴァレラから個人的に招かれる②
  12. 194052〜53歳ダブリン ダブリン高等研究所の理論物理学部の初代所長に①
  13. 194355歳トリニティ・カレッジ 2月、3回の一般向け講演①成果
  14. 194456〜57歳『生命とは何か』を出す①④成果
  15. 195365〜66歳クリックから、この本に影響を受けたという手紙が届く①
  16. ウィーンへ
  17. 195668〜69歳ウィーン大学 ウィーンへ戻る②
  18. 196173歳ウィーン 1月4日、死去②転落

物理学者は、生命について何を語ったのか?

WHAT | 達成した事起こし遺伝のもとは「くり返さない結晶」

1944年『生命とは何か』で、遺伝のもとは並び方がくり返さない「非周期性結晶」だと考えたシュレーディンガー
1944

遺伝のもとは、くり返さない並び方を持つ分子=「非周期性結晶」。少ない原子でも、ほとんど無限の並びを書き込める。遺伝の情報は、化学結合の並び方に入っている

①

遺伝の分子は理論の上のもの。いちばん有力なのはタンパク質
1944

生き物は、まわりから「負のエントロピー」を取り込んで、秩序を保っている

①③

—
1953

ワトソンとクリックが DNA の二重らせんを出す。2人とも、この本を大きな刺激として挙げた

①

—

このページの主役は、1944年の「非周期性結晶」です。

ふつうの結晶は、同じ並びが壁紙の模様のようにくり返されます。くり返すだけなので、書き込める情報はわずかです。シュレーディンガーは、遺伝のもとは、くり返さない並びを持つ結晶だろうと考えました①。それなら、少ない原子でも、ほとんど無限の並び方を書き分けられる。遺伝の情報は、その化学結合の並び方に入っている①。

本の中で、彼はふつうの結晶をこう書いています。「それでも、非周期性結晶とくらべると、それらはかなり単純で退屈だ」③。

これは、遺伝の情報が「暗号」のように分子に書き込まれている、という考えを先取りしていたと評されます①。そして9年後、ワトソンとクリックが DNA の二重らせんを示しました。1953年、クリックはシュレーディンガーに手紙を書き、2人がこの本に影響を受けたと伝えています①。のちの手紙では、「非周期性結晶」という言葉が当たっていたことも認めています①。

物理の目で遺伝を見たとき、どんな矛盾にぶつかったのか?

道が A・B・C の三手に分かれる道標 ABC

CROSSROADS | 分かれ道小さいのに、なぜ変わらないのか

あなたはシュレーディンガーです。物理の法則の多くは、たくさんの原子の乱雑な動きを平均したところから生まれます。インクが水に広がる拡散がその例です。だから、原子の数が少ないほど、ふるまいはでたらめになる①。ところが、親から子へ遺伝を運ぶものは、とても小さいのに、何代たっても変わらずに受け継がれます①。

この違和感を目にしたとき、あなたならどうする?

Aこれまでの物理の見方を受け取る:変わらずにいられるのだから、遺伝のもとは、たくさんの原子でできた大きなものなのだろうタップして、その先へ
分かることこれまでの物理(たくさんの原子なら安定)とは矛盾しない
見逃すこと遺伝を運ぶものが「小さい」という観察と食い違ったまま残る
科学の手順ではこれまでの法則を前提に、観察のほうを読み替える
B生命は物理の外にあると考える:生き物には、物理や化学とは別の決まりがあるのだろう。物理で説明しようとするのはやめるタップして、その先へ
分かること説明できない所を、無理に説明しないで済む
見逃すこと物理の別の部分(量子)で説明できる可能性を、試さないままになる
科学の手順では説明の範囲の外として、問いを閉じる
C量子の目で見直す:たくさんの原子の平均ではなく、量子の決まりで考える。少ない原子でも安定な分子なら、小さくて変わらないものになれるのではタップして、その先へ
分かること量子の決まりで安定な分子が説明できれば、「小さいのに変わらない」の矛盾が解ける
見逃すことその分子が実際に何なのかは、この考えだけでは分からない
科学の手順では別の法則(量子)を当てはめて、新しい仮説を立てる
★ シュレーディンガーが進んだ道この道へ進みました。何を考えたかは HOW で①
その後この道は「非周期性結晶」の考えにつながり、その正体は9年後、DNA の二重らせんとして示されます①

シュレーディンガーが進んだ道は C。

量子の目で、遺伝のもとをどう組み立てたのか?

HOW | 泥沼の攻略法「小さいのに変わらない」を、量子で解いた

同じ模様がくり返す壁紙(ふつうの結晶)と、1枚ずつ柄の違うタペストリー(くり返さない結晶)を図で比べて説明するシュレーディンガー(図は説明用)

学会発表のスライド風に、『生命とは何か』の筋道を追ってみます。

「小さいのに変わらない」を、量子で解いた

当時の常識

常識
  • 遺伝の情報があることは1869年から考えられていた。
  • でも遺伝の分子は理論の上のもの。
  • いちばん有力な候補はタンパク質①

問い

工夫
  • 生き物の体の中で起きる出来事を、物理と化学でどう説明できるのか①

考察1

工夫
  • 大きな規模の物理の法則の多くは、小さな規模の乱雑さから生まれる(拡散など)。
  • 原子が少ないほど、ふるまいはでたらめになる①

考察2(矛盾)

工夫
  • 遺伝を運ぶものは「小さく、しかも長く変わらない」。
  • 古典的な物理では、これを解けない①

仮説

仮説
  • 量子の決まりなら、少しの原子でできた分子でも安定でいられる。
  • 突然変異は、量子の飛び移りとつながる①

結論1

結論
  • 遺伝のもとは「非周期性結晶」。
  • くり返さない並びに、ほとんど無限の情報を書き込める①

結論2

結論
  • 生き物は、まわりから「負のエントロピー」を取り込み、崩れた状態へ落ちるのを避けている①③

その後

補足
  • 1953年、ワトソンとクリックが DNA の二重らせん。
  • 2人ともこの本に刺激を受けた①

スライドの中身:出典の事実をもとにした再構成です(本人の発表の記録ではありません)。

まず目を向けたいのは、矛盾をはっきり言葉にしたことです。物理の法則は、たくさんの原子の平均から生まれる。なのに、遺伝のもとは小さくて変わらない。この食い違いを、彼は1つの問いとして突きつけました①。矛盾が言葉になれば、それを解く道を探せます。

次が、自分の得意な道具を、別の分野に持ちこんだことです。少しの原子でも安定な分子がある。それは、量子力学をつくった彼にとって、よく知った話でした。その量子の決まりで、遺伝のもとが変わらずにいられる理由を考えたんです①。この考えの下敷きには、1935年のティモフェーエフ=リソフスキー、ツィンマー、デルブリュックの研究がありました①。

そして、答えではなく、問いを手渡したことです。シュレーディンガーは、遺伝の分子が何なのかを突き止めたわけではありません。でも、「遺伝の情報は、くり返さない並びに書き込まれている」という見方を、物理学者の言葉で示しました①。それを受け取った若い人たちが、9年後に答えを出すことになります①。

コラム|ところで、「エントロピー」って聞いたことありますよね

部屋は放っておくと散らかる。熱いコーヒーは冷める。そんな「乱雑さが増えていく」話で出てくる言葉が、エントロピーです。ボルツマンのページで見たように、ボルツマンはエントロピーを「並び方の数」で数えました(ボルツマンのページ)。

生き物は、なぜ散らかったまま崩れていかないのか。シュレーディンガーは『生命とは何か』で、生き物はまわりから「負のエントロピー」を取り込んで、自分が出すエントロピーを打ち消し、秩序を保っている、と考えました①。本の中の言い方では、生き物は「まわりから秩序を吸い取り続けている」③。

この「負のエントロピー」は、のちに「ネゲントロピー」とも呼ばれるようになります③。ただ、いまの物理の言い方では、生き物に必要なのは「自由エネルギー」で、それをおおもとで出しているのは太陽だ、とされます①。シュレーディンガーの言葉は、そのまま正しかったわけではありません。でも、「生き物は、外から何かを取り込んで秩序を保つ」という見方は、いまも生き物を考える入口になっています。

この本には、どんな批判が向けられたのか?

DARK SIDE | 失敗と苦悩の記録物理学者の生命論は、古かったのか

  1. 1943年2月ダブリンで3回の講演①
  2. 1944年『生命とは何か』を出す①④
  3. 1944年エイブリーの実験。それまでは、遺伝の分子の候補はタンパク質がいちばん有力とされていた①
  4. 1953年ワトソンとクリックの二重らせん。クリックからの手紙①
  5. のちに生物学の中身の古さ、「新しい法則」の推測、「負のエントロピー」の考えが批判される①

『生命とは何か』は、のちの分子生物学をつくった人たちに大きな刺激を与えました。でも、この本はほめられるだけの本ではありません。

まず、生物学の中身が古いと批判されました①。本が書かれたのは、遺伝の分子が何かも分かっていない時代です。いちばん有力と考えられていたのはタンパク質でした①。シュレーディンガーが書いた生物学は、その時代の知識の上にあります。

次に、生命を説明するには、物理に「新しい法則」がいるかもしれない、という彼の推測も批判されました①。そして、「負のエントロピー」という考えそのものも批判されました。いまの言い方では、生き物に必要なのは「自由エネルギー」だとされます①。

一方で、別の見方もあります。サルカーは、そうした批判の多くは、本が書かれた当時の状況からすると不公平だとしています。この本の値打ちは、細かい中身の正確さより、考えを刺激したことにある、というんです①。

畑違いの専門家が、別の分野に問いを投げる。それは、新しい道を開くこともあれば、その分野の人から「古い」「ずれている」と言われることもあります。シュレーディンガーの本は、その両方を受けました。

あなたは、自分の専門の外の問題に、外の人間として意見を出すことができますか? そして、その分野の人から批判されたとき、何を持ち帰りますか?

では、この人の何がすごかったのか?

WHY | なぜそれが凄かったのか生命を、物理の問いに変えた

当時の常識・制約
シュレーディンガーがしたこと
遺伝の分子は理論の上のもの。有力なのはタンパク質
遺伝の情報は、くり返さない並びの分子に書き込まれていると考えた①
物理の法則は、たくさんの原子の平均から生まれる
「小さいのに変わらない」という矛盾を、量子の決まりで解こうとした①
生命は、生物学者が扱うもの
物理学者として、生命を物理と化学の問いに置き直した①
戦争のさなかで、学問どころではない
一般の人に向けた講演で、毎回約400人を集めた①
このクエストの答え

生き物の中で起きることは、物理と化学で説明できるのか。シュレーディンガーの答えは、「少なくとも、遺伝のもとは量子の決まりで考えられる」でした。彼は「小さいのに変わらない」という矛盾をはっきり言葉にし、量子の目で「くり返さない結晶」という仮説を立てた。答えそのものは9年後にほかの人が出しましたが、その問いを立てたのが、この物理学者だったんです。

― いまの私たちへ ―

技術1

「小さいのに変わらない」のような矛盾を、1文で言葉にする

シュレーディンガーは、遺伝のもとが「小さいのに、変わらない」という食い違いを、1つの問いにしました。矛盾が言葉になったから、量子という解き方が見えました。

仕事でも、「なぜかうまくいかない」というもやもやは、そのままでは手が打てません。「人は増えたのに、処理の件数は減った」のように、食い違いを1文に書き出す。そうすると、どの道具で解けばいいかが見えてきます。

技術2

外の人として問いを投げるときは、批判も受け取る前提で

物理学者の生命論は、多くの人を動かしました。同時に、生物学の中身の古さを批判されました。

ほかの部署やほかの業界の課題に意見を出すとき、外の人だから見える問いがあります。一方で、中の人から見れば古い・ずれている部分もあるはずです。問いは大胆に、中身は「ここは専門家に確かめてほしい」と添えて出すと、刺激と信頼の両方を得やすくなります。

あなたの仕事で、まだ1文になっていない「もやもや」は何でしょうか?

分かったこと/次に生まれた分からないこと

遺伝のもとは、くり返さない並びを持つ分子かもしれない。分からなかったことが、1つ形になったんです。

でも、分かったら、次の分からないことが生まれました。その「くり返さない結晶」の正体は、いったい何なのか。そして、その並びは、どうやって写しとられて親から子へ渡るのか。

その答えを、1953年に示したのがワトソンとクリックです。2人とも、この本を大きな刺激として挙げています①(ワトソン・クリックのページ)。

同じ人が、生命の前に何を解いたのかを知りたければ、シュレーディンガー①のページへ。エントロピーという言葉の元をたどりたければ、ボルツマンのページへ。

冒頭のトークは、出典①の事実(1943年2月の講演、人数と講義室の広さは本人の話、本の問い、非周期性結晶)をもとにした再構成で、会話そのものの記録ではありません。壁紙とタペストリーの図は、このページの説明用です。本の問いは英文の全文を確かめていないため、日本語の言い換えで書きました。本からの引用は出典③の2つで、どの章の文かは確かめていません。「部屋は放っておくと散らかる」「熱いコーヒーは冷める」はエントロピーを説明するための身近なたとえです。シュレーディンガー①・ボルツマン・ワトソンとクリック・パスツールについての記述は、それぞれのページの出典に拠ります。

  1. ① Wikipedia「What Is Life?」https://en.wikipedia.org/wiki/What_Is_Life%3F(1943年2月5日・12日・19日の講演・各回約400人と講義室約150人分〈本人の話〉・次の月曜にくり返したと考えられていること・ダブリン高等研究所の一般向け講演の決まりと本人の企画・1940年の初代所長・1944年の刊行・1869年からの遺伝の情報の考えと、タンパク質が有力だったこと・エイブリーの実験・本の問い・拡散と乱雑さ・「小さく、長く変わらない」の矛盾・量子による安定・1935年の研究・非周期性結晶・暗号の先取り・負のエントロピーと自由エネルギーと太陽・ワトソンとクリックへの影響・1953年のクリックの手紙・批判とサルカーの見方。参考。確認日 2026-10-29)
  2. ② Wikipedia「Erwin Schrödinger」https://en.wikipedia.org/wiki/Erwin_Schrödinger(生没・チューリッヒ・1933年のノーベル賞とドイツを去ったこと・グラーツと1938年の解雇・1939年のデ・ヴァレラの招き・1956年のウィーン。参考。確認日 2026-10-29)
  3. ③ Wikiquote「Erwin Schrödinger」https://en.wikiquote.org/wiki/Erwin_Schrödinger(『生命とは何か』の「それでも、非周期性結晶とくらべると、それらはかなり単純で退屈だ」「まわりから秩序を吸い取り続けている」・「ネゲントロピー」の呼び名。確認日 2026-10-29)
  4. ④ Erwin Schrödinger『What Is Life? The Physical Aspect of the Living Cell』(Cambridge University Press、1944)(書誌は出典①で確かめた。本は開いていない)
  5. ⑤ Wikipedia 日本語版「1943年」https://ja.wikipedia.org/wiki/1943年(スターリングラードの降伏・イタリアの無条件降伏・ガダルカナル島からの撤退・学徒出陣。参考。確認日 2026-10-29)
  6. ⑥ Wikipedia 日本語版「1944年」https://ja.wikipedia.org/wiki/1944年(ノルマンディー上陸作戦・サイパン島・初めての疎開列車・対馬丸。参考。確認日 2026-10-29)

シュレーディンガーの『生命とは何か』は、どんな本?

1943年2月にダブリンで行った3回の一般向けの講演をもとに、1944年に出した本です。物理学者の目で、生き物の体の中で起きることを物理と化学でどう説明できるかを問い、遺伝のもとは「くり返さない並びを持つ分子(非周期性結晶)」だと考えました。DNA の二重らせんを示したワトソンとクリックは、2人ともこの本を大きな刺激として挙げています。

非周期性結晶とは?

同じ並びをくり返さない結晶のことで、シュレーディンガーが遺伝のもとを表すのに使った言葉です。ふつうの結晶は同じ模様のくり返しで情報をあまり持てませんが、くり返さない並びなら、少ない原子でもほとんど無限の情報を書き込めます。クリックはのちの手紙で、この言葉が当たっていたと認めています。

シュレーディンガーの『生命とは何か』から何を学べる?

矛盾を1文で言葉にし、得意な道具を別の分野に持ちこむ進め方です。シュレーディンガーは「遺伝のもとは小さいのに変わらない」という食い違いを問いにし、量子の決まりで解こうとしました。一方で、生物学の中身の古さを批判されたことからは、外の人として問いを出すときの心構えも読み取れます。


このクエストから得た武器を装備する

「「小さいのに変わらない」のような矛盾を、1文で言葉にする」。
この思考を、今のあなたの仕事にどう適用しますか?