電子機械が登場するはるか前、「コンピューター」は人──多くの場合女性──の職業名だった。手作業や機械式計算機を使って天文表、砲弾軌道、NASAの軌道計算などの数学的計算を行う職業である。1950〜60年代以降、電子計算機が計算作業を引き継ぎ、この仕事が消える頃にはすでにその名前を機械に譲っていた。
計算手(ヒューマンコンピューター)はもう存在しない。何がこの仕事を消し、どの職業がその席を取ったかを整理した。
同じ時期に起きていたこと
チャールズ・バベッジの実現されなかった解析機関に関するイタリアの論文を翻訳したラブレスは、機械がベルヌーイ数を段階的に計算する方法を記述した注釈を加えた──通常、これが公表された最初のコンピュータープログラムとされる。
ハーマン・ホレリスのパンチカード式集計機が約1年で米国国勢調査を処理した。前回の集計は手作業でほぼ8年かかっていた。彼の会社は後にIBMの一部となる。
ケイ・マクナルティ、ジーン・ジェニングス、ベティ・スナイダー、マーリン・ウェスコフ、フラン・バイラス、ルース・リヒターマンが、ペンシルベニア大学の部屋いっぱいの大きさのENIACを、マニュアルもプログラミング言語もない中でスイッチを物理的に設定しケーブルを繋いでプログラムした。
レミントン・ランド社でのホッパーのA-0システムは、記号的な数学表記を自動的に機械語に変換し、サブルーチンのアドレスを手作業で書き写すというミスの多い慣行を置き換えた──以後のあらゆるコンパイラの直接の祖先である。
その仕事は今どこにあるか
現代生活を動かすコードを書き、テストし、保守する仕事であり、AIが自分自身の日々の作業を自動化していく様子を最初に目の当たりにしている職業の一つでもある。
💻 ソフトウェアエンジニア →電子計算機以前、NACAや後のNASAといった航空宇宙研究機関は、多数の数学者――ラングレーのキャサリン・ジョンソンやドロシー・ヴォーンを含む女性が不釣り合いに多かった――を雇い、軌道と空力の計算を手や機械式計算機で行わせた。1950年代末以降、電子計算機が生の計算を引き継いだが、生き残った専門家たちは全面的に置き換えられるのではなく「航空宇宙技術者」やエンジニアと肩書を変えられた。
グライダーと空力理論の誕生
ケイリーの1799年の図からライト兄弟の1903年の飛行までの間、空気力学はほぼ無動力グライダーと風洞実験を通じて発展した。オットー・リリエンタールは1890年代のドイツで2,000回以上のグライダー飛行を行って記録し、1896年の墜落で死去するまでにライト兄弟が入念に研究したデータを残した。彼らはデイトンに自前の風洞を建設し、動力飛行に挑む前にリリエンタールの公表した揚力表を検証・修正した。理論は計測された再現可能な試験に照らして確認しなければならないというこの時代の中心的教訓が、この分野を定義づける習慣となった。
同じ時期に起きていたこと
オーヴィルとウィルバーのライト兄弟が12月17日、ノースカロライナ州キティホークでライトフライヤー号を12秒間飛ばした――重航空機による初の持続的・制御された動力飛行である。
ルートヴィヒ・プラントルがハイデルベルクの数学者会議で境界層理論を発表し、理論値と観測される抗力との長年の矛盾を解決し、技術者が揚力と抗力を正確に計算する手段を与えた。
米国議会が政府の航空研究を統括する国家航空諮問委員会(NACA)を設立。同組織は1958年にNASAとなり、この分野の初期の試験手法の多くを標準化した。
ハンス・フォン・オハインのターボジェットエンジンを搭載したハインケルHe178が8月27日、ドイツのロストック付近を飛行した――英国ではフランク・ホイットル率いる並行プロジェクトが2年後に飛行する。
電子計算機以前、技術事務所は「コンピューター」――20世紀初頭からは次第に女性が中心――で満ちた部屋を抱え、応力表・測量計算・水理計算を手計算と計算尺で処理していた。電子計算機と有限要素法ソフトウェアはこの職名を一世代のうちに消し去ったが、その担い手たちの仕事は1960年以前に設計されたあらゆるダムと橋の中に静かに存在し続けている。
運河・鉄道・鉄の英雄時代
スミートンが職業に名を与え、フランスがそれを教育し、英国の産業革命がそれを有名にした――テルフォードの道路と水道橋、スティーブンソン親子の鉄道、ブルネルのグレート・ウェスタン鉄道と蒸気船、バザルジェットのロンドン下水道、ローブリング夫妻のブルックリン橋。技術者は公衆の英雄となり――テルフォードは1834年にウェストミンスター寺院に埋葬された――新たな学会、機関誌、大学課程が徒弟制で学ぶ技芸を、教育され試験される学問分野に変えた。
同じ時期に起きていたこと
ロンドンのコーヒーハウスで出会った3人の若い技術者が土木技術者協会(ICE)を設立。トーマス・テルフォードが1820年に初代会長となり、1828年に王室勅許を獲得する。工学は近代専門職の仕組み――会員基準、機関誌、試験――を手に入れる。
リーズのレンガ職人ジョセフ・アスプディンが、格式高いポートランド産の建材に似ていることから名付けた「ポルトランドセメント」を特許取得する。世紀後半に鋼材補強と組み合わさり、これが今日世界で知られるコンクリートとなり、現在では地球上で最も使われる工業材料となっている。
世界最長で初の本格的な鋼線吊橋、全長486メートルの主径間が、設計者ジョン・ローブリングを死に至らしめ、息子ワシントンを身体障害者にした14年の工事の末に開通する。ワシントンの妻エミリー・ウォーレン・ローブリングはその時点で10年以上事実上プロジェクトを運営しており、開通式で最初に渡った。
開通から4か月後、世界第3位の長さの吊橋が時速68kmの風によってねじれ破壊し、その様子は今も工学系の学生が見る映像として残る。「ギャロッピング・ガーティ」は空気力学を橋梁設計に持ち込み、静的計算をすべて満たしていても構造物は破壊しうるという業界の教訓となった。
電子計算機以前、ロスアラモスのマンハッタン計画を含む物理学の研究グループは、理論が必要とする反復的な数値計算を手作業や機械式計算機で確認するために、不釣り合いに女性が多い人員を大量に雇用していた。ENIAC(1945年)などの電子計算機とその後継機が1950年代を通じてその仕事を引き継ぎ、この職種は消滅した。
古典物理学の成熟
ニュートン力学は熱力学、統計力学へと拡張され、ファラデーの実験とマクスウェルの方程式を通じて、光そのものが電磁波であると予測する完全な電磁気理論に発展した。「物理学者(physicist)」という言葉は1840年、イギリスの博学者ウィリアム・ヒューウェルによって初めて造語された。大学が旧来の「自然哲学」という枠組みを超えたこの分野のために専門の講座と学術誌を設け始めた時期である。
同じ時期に起きていたこと
ジェームズ・クラーク・マクスウェルは電気と磁気が一つの場の二つの顔であり、光そのものが予測可能な速度で伝わる電磁波であることを示す方程式を発表した。
マックス・プランクは、熱い物体からの放射が観測と一致するのはエネルギーが離散的な塊、すなわち量子として放出される場合に限られることを示した。彼自身は数学的な便法として扱ったが、これは現実を記述するものであった。
ベルンの特許局員として働いていたアルベルト・アインシュタインは、特殊相対性理論・光電効果・ブラウン運動に関する4本の論文を一年のうちに発表し、空間・時間・質量・光という物理学の基本概念を作り変えた。
エンリコ・フェルミのチームはシカゴ・パイル1号を稼働させ、人類初の自立的な核連鎖反応を、シカゴ大学のフットボール競技場の地下で実現した。物理学が少人数の学問から国家規模の「ビッグサイエンス」へと転じる瞬間であった。
電子コンピュータが登場するはるか以前、1880年代からハーバード大学天文台で星のカタログ作成を行った「ハーバードコンピューターズ」や、1960年代まで軌道計算を手で行ったNASAのキャサリン・ジョンソン、ドロシー・ヴォーン、メアリー・ジャクソンなど――不釣り合いなほど多くが女性であった――労働者チームが、今日ソフトウェアが行う数学的作業を担っていた。電子コンピュータが信頼でき手頃な価格になると、この役割は一世代のうちに吸収された。
生者と死者を数える
1662年、ロンドンの服飾商人ジョン・グラントが、都市の教区死亡記録の統計分析を発表した。これは個別の逸話ではなく収集データから一般的な結論を導いた最も早い試みのひとつである。ベルギーの天文学者アドルフ・ケトレーは1830年代に「社会物理学」という考え方でこの発想を拡張し、統計分布を人間の特性に適用した。フローレンス・ナイチンゲールは1858年、クリミア戦争の死亡データを用いた極座標図によってこの伝統を実践的な説得へと発展させ、戦闘ではなく劣悪な衛生状態が兵士の死亡の大半を招いていることを英国陸軍省に納得させた――その過程で彼女は王立統計学会の初の女性フェローに選出された。
同じ時期に起きていたこと
ダブリンのギネス醸造所の統計学者であったウィリアム・シーリー・ゴセットが、ギネス社が従業員の実名での論文発表を禁じていたため「student」というペンネームで『平均値の確率誤差』を発表し、以後小標本分析で使われ続けるt分布を導入した。
ロザムステッド試験場で数十年分の作物収量データを分析していたロナルド・フィッシャーが、分散分析と現代的な実験計画法を標準的な統計手法として確立する著書を出版する。
イェジ・ネイマンとエゴン・ピアソンの論文『統計的仮説の最も効率的な検定の問題について』が、誤差率を定量化した上で結果が有意かどうかを判断する、統計学の現代的な枠組みを与える。
ジョン・テューキーは論文『データ分析の未来』で、実際のデータを分析することは数理統計学の一分野ではなく、独自の手法を持つ独立した科学として認められるべきだと論じた。
その仕事は今どこにあるか
データからパターンを見つけ予測モデルを構築する職業――2008年生まれの肩書きだが、その土台には数値を数え、検証し、可視化してきた3世紀分の営みがある。
📊 データサイエンティスト →1767年創設の英国の『航海暦』は分散したフリーランスの人間計算手のネットワークによって計算され、ハーバード大学天文台は1879年から女性を雇い、時給25〜30セント程度でガラス乾板上の星を測定・分類させた。キャサリン・ジョンソンで有名になったNASAの計算チームは、この職業を宇宙時代へと引き継いだ。電子計算機は一世代のうちにこの職名を消し去ったが、その言葉自体は今もあらゆる机の上に残る。
望遠鏡が問いを変える
ガリレオの望遠鏡は空を光の模様ではなく風景のある場所に変え、ケプラーの法則は惑星の表を物理学に変え、1687年のニュートンの『プリンキピア』は両者を一挙に説明した。パリ(1667年)とグリニッジ(1675年)の国立天文台は、経度と時刻を確定するため天文学者を国家の給与制度に組み込み、1781年にはイングランドに住むハノーファー出身の音楽家ウィリアム・ハーシェルが、自宅の庭から天王星を発見して太陽系の既知の大きさを倍にした。
同じ時期に起きていたこと
ケーニヒスベルクでフリードリヒ・ベッセルは恒星はくちょう座61番星の年周視差を測定した — 約3分の1秒角で、およそ10光年の距離を示した。トーマス・ヘンダーソンとヴィルヘルム・シュトルーヴェにほぼ先を越されかけたこの測定は、恒星までの距離が測定できるかどうかをめぐる2000年来の論争に終止符を打った。
小マゼラン雲の写真乾板から、ハーバードの「計算手」ヘンリエッタ・スワン・リービットは、セファイド変光星の脈動周期がその真の明るさを明らかにすることを示し、セファイドを距離の指標に変えた。ハッブルのものを含め、以後測定されたあらゆる宇宙の距離は、天文台長の名で発表された3ページの回報に基づいている。
ウィルソン山の100インチ望遠鏡、主にヴェスト・スライファーとミルトン・ヒューメイソンが測定した赤方偏移、そしてリービットの法則による距離を用いて、エドウィン・ハッブルは銀河が距離に比例した速度で後退することを示した。ジョルジュ・ルメートルは1927年、ベルギーのフランス語学術誌で理論的に同じ法則を導いていた。2018年にIAUはこれを「ハッブル=ルメートルの法則」と改称する投票を行った。
1967年11月28日、ケンブリッジの博士課程学生ジョスリン・ベル・バーネルは、電波サーベイのチャート紙に繰り返し現れる4分の1インチほどの「乱れ」が、1.337秒ごとに脈動する天体 — 初めて発見されたパルサー、回転する中性子星であることを確認した。この発見に対する1974年のノーベル賞は指導教員のアントニー・ヒューイッシュに贈られ、この選考は今も議論され続けている。
二世紀にわたり「コンピュータ」とは職業名だった。1767年に始まった英国航海暦の在宅計算者ネットワークから、ハーバード天文台の女性計算者たち、そしてNASAの分離された西部地区計算部門――ジョン・グレンが自ら確認を拒まなかったキャサリン・ジョンソンによる軌道計算――まで、手計算のチームである。電子計算機は1945年のENIAC登場からわずか十年ほどでこの職を消し去った。機械は労働者たちの名前そのものを奪ったのである。
宮廷、アカデミー、そして微積分
ルネサンスと啓蒙時代の数学者たちはパトロネージによって生きた。カルダーノとタルタリアは名声と弟子を賭けて公然と方程式対決を行い、オイラーはサンクトペテルブルクとベルリンの帝立アカデミーから給料を得て生涯を過ごし、ラグランジュはフリードリヒ大王の招きでその後を継いだ。ニュートンとライプニッツは新しい物理学の原動力となる微積分を築き、二人の優先権論争は当時も今も、名誉こそがこの職業の真の通貨であることを示した。
同じ時期に起きていたこと
現在コロンビア大学にあるバビロニアの粘土板は、六十進法で15行のピタゴラス数の組を記載しており、ピタゴラスより千年も前に体系的な数論があったことを示す。これは神殿や宮殿の行政のために専門の計算者を養成する書字学校の文化から生まれたもので、世界最初の制度化された数学教育である。
1900年8月8日、パリの国際数学者会議でダフィット・ヒルベルトは23の未解決問題のうち10個を発表し、数学には「不可知(イグノラビムス)は存在しない」と宣言した。この一覧は百年にわたり研究を導き、リーマン予想を含むいくつかの問題は今日も未解決のままである。
ウィーンの25歳のクルト・ゲーデルは、算術を扱えるほど豊かな無矛盾な形式体系はすべて、証明できない真の命題を含むことを証明した。この結果はヒルベルトが目指した数学全体を完全な公理的基盤の上に確立する計画を打ち砕き、数学者が自らの学問について誠実に主張できることを永久に変えた。
イリノイ大学のケネス・アペルとヴォルフガング・ハーケンは、あらゆる平面地図は四色で塗り分け可能であることを証明した。約1200時間のコンピュータ時間を用い、人間の手では検証しきれない約2千通りの配置を確認したものである。学科は郵便物に「FOUR COLORS SUFFICE(四色で足りる)」と印を押し、哲学者たちは人間が検証できない証明が証明として成立するかを論じた――コンピュータ支援数学が引き起こした最初の大きな危機であった。
電子計算機が登場するはるか前、1880年代からハーバード大学天文台で星を分類した「ハーバード・コンピューターズ」や、1960年代まで軌道計算を手作業で行ったNASAのキャサリン・ジョンソン、ドロシー・ヴォーン、メアリー・ジャクソンなど、不釣り合いなほど多くの女性を含む労働者チームが、現在はソフトウェアが行う数学的な労力を担っていた。電子計算機は、信頼性が高く手頃な価格になってから一世代のうちにこの役割を吸収した。
生者と死者を数える
1662年、ロンドンの雑貨商ジョン・グラントが市の教区死亡記録の統計分析を発表した。これは、個々の逸話ではなく集められたデータから一般的な結論を導き出す、知られている最も初期の試みの一つだった。ベルギーの天文学者アドルフ・ケトレーは1830年代に「社会物理学」でこの考えを拡張し、統計分布を人間の特性に応用した。フローレンス・ナイチンゲールは1858年、クリミア戦争の死亡データを示す極座標図を使って、戦闘ではなく劣悪な衛生状態が兵士の大半を死に至らしめていることを英国陸軍省に納得させ、この伝統を実践的な説得へと持ち込んだ――その過程で彼女は王立統計学会の初の女性会員となった。
同じ時期に起きていたこと
ダブリンのギネス醸造所の統計学者だったウィリアム・シーリー・ゴセットが、ギネスが従業員の実名での発表を禁じていたため、「Student」という筆名で『平均の確率誤差』を発表し、以来小標本分析で使われるt分布を導入する。
ロザムステッド実験農場で何十年分もの作物収量データを分析していたロナルド・フィッシャーが、分散分析と現代的な実験計画法を標準的な統計実務として確立する本を出版する。
イェジー・ネイマンとエゴン・ピアソンの論文『統計的仮説の最も効率的な検定の問題について』が、ある結果が有意かどうかを定量化された誤り率のもとで判断するための、統計学の現代的な枠組みを与える。
ジョン・テューキーの論文『データ分析の未来』が、実データの分析は数理統計学の小さな一分野ではなく独自の方法を持つ独立した科学として認められるべきだと論じる。
電子計算機以前、統計や経済の計算は――多くの場合女性である――事務員の群れが指数、生命表、国民経済計算を手作業と機械式計算機で延々とこなすことで行われていた。初期の計量経済学は彼女たちの労働で成り立っていた。ワシリー・レオンチェフの米国経済の産業連関表は、組織化された手計算に何年もかかった。電子計算機はこの職業を、登場からおよそ十年で消し去った。
古典派政治経済学
スミスの『国富論』はこの学問に基礎文献を与え、以後一世紀にわたり英国の政治経済学が優位に立った――貿易と地代を論じたリカード、人口論のマルサス、1848年に集大成となる『経済学原理』を著したジョン・スチュアート・ミル、そして大英博物館の閲覧室から異議を唱えたマルクス。それは公開性が高く論争的で、議員たちが議論できる程度に非技術的だった――そして1849年、トーマス・カーライルが「陰鬱な科学」と呼んだほど物議を醸した。市場が労働を統治すべきだという理由で奴隷制に反対する政治経済学者を攻撃するエッセイの中でのことである。
同じ時期に起きていたこと
マンチェスターのウィリアム・スタンレー・ジェヴォンズとウィーンのカール・メンガーが独立に、価値を限界効用――次の一単位の価値――に基づけて論じる書を出版し、1874年にはローザンヌのレオン・ワルラスがこの三人目として加わる。限界で考えることがこの学問の代名詞となり、微積分への架け橋となる。
アルフレッド・マーシャルの『経済学原理』は40年間主流の教科書であり続け、需要供給図と、政治経済学に代わる「経済学(economics)」という名称そのものを広めた。1885年に米国経済学会が設立され、学術誌や講座が増える中で、経済学は紳士の余技ではなくキャリアとなる。
大量失業のさなか、ジョン・メイナード・ケインズが『雇用・利子および貨幣の一般理論』を出版し、経済は政府支出だけが脱出できる長期不況に陥りうると論じる。この書はマクロ経済学という分野を生み出し、十年もしないうちに各国政府内部で経済学者への恒常的需要を生んだ。
1944年7月、44カ国の代表団がニューハンプシャー州ブレトンウッズのマウント・ワシントン・ホテルに集まり、戦後の通貨秩序を設計する。主任交渉官――イギリス代表のケインズ、米国代表のハリー・デクスター・ホワイト――はいずれも経済学者であり、彼らが創設したIMFと世界銀行はこの職業最大級の雇用主となる。