21世紀

21世紀（にじゅういっせいき）とは、西暦2001年から西暦2100年までの100年間を指す世紀。3千年紀における最初の世紀である。
21世紀に関する予測.
人口予測.
2022年には国連による世界人口の推計が80億人に達した。今後については多くの予測で、21世紀中に世界人口がピークを迎え発展途上国にも高齢化社会が到来すると分析されている。
21世紀における課題.
急激な文明の進歩の途上で発生した問題が山積している。現在、解決に向けた取り組みが世界各国で行われている。
科学技術.
20世紀から21世紀にかけての人口の増加と、人間活動の広がりは、地球環境への負荷を非常に大きなものとした。豊かな生活と環境負荷の軽減を両立させるために、新たな環境技術開発が切望されている。また、20世紀後半からの医学・生物学・生命工学の発展は著しく、再生医療や遺伝子治療の実用化により、今まで治ることのなかった病気や老化による障害を治すための研究が進められている。技術進歩を人間の寿命の大幅な延長や肉体機能の拡張に利用しようという動きもある（トランスヒューマニズム）。一方社会の高齢化とあいまって、医療費の高騰も心配されている。
携帯電話やパソコンによるインターネットは、テレビ・ラジオ・CD・新聞など既存のメディアを取り込んで急速に情報化を進展させている。これによりインターネットに接続されたコンピュータの数が増加するとともに、IPアドレスの不足が深刻化しつつある。これに関してはユビキタス社会の進展に伴って、今後、IPv4からIPv6への移行が進められている。また近年では、コンピュータ・ウイルスや不正アクセスによる被害が深刻になり、コンピュータセキュリティ上の問題が重要視されてきている。
2000年代以降のコンピュータとインターネットの普及により、ビッグデータと呼ばれる程の巨大な情報が毎日のように生み出されるようになった。さらには、IoT/M2M技術の進歩により現実世界のデータが高精度にサンプリングされてインターネット上に流通するようにもなった。そのような巨大な情報は人間のみでは十分に利活用しきれないため、高性能なコンピュータ・クラスタや人工知能 (AI) の産業への応用が急速に進展している。特に、2006年に提唱され、2012年以降に普及したディープラーニングによって人工知能の応用範囲が大幅に広がったことが大きな契機となった。このまま研究が進み、人工知能に関わる技術が進歩した場合には、ある時点で人工知能の思考能力が人間の頭脳の思考能力を超え始めると考えられている（シンギュラリティの到来。未来学者のレイ・カーツワイルによると、2045年頃と予測されている）。技術的特異点の支持者らによると、これを超えると。人工知能の手になる、より知性的な人工知能の開発が繰り返され、人類だけの頭脳とコミュニケーションの速度では不可能なほどの超加速度的な科学技術の進歩が始まるとされている。2012年にカーツワイルがGoogleに招致されたことや、同年にディープラーニングの応用が急激に広がり始めたことを機に、ビッグデータや人工知能という概念が頻繁にニュースや新聞記事などに取り上げられ、人類はどのようにその日を迎えるべきか、あるいは、そもそも本当にそのような事が起き得るのかという議論が民間でも活発に行われるようになった。
20世紀における21世紀像.
20世紀半ばから後半における21世紀の未来像の定番要素に「テレビ電話」、「壁掛けテレビ」、「立体テレビ」、「電気自動車」、「自動運転車」、「エアカーなど個人用の空飛ぶ乗り物（空飛ぶクルマ）」、「（超高速鉄道としての）リニアモーターカー」、「丸みを帯びた独特なビルディングの形状や上空を通る透明のチューブ」、「宇宙旅行や惑星間の移動、月面基地や火星への移住、大規模な宇宙開発」、「海底都市」、「一家に一台のコンピュータや家庭用ロボット」などがあった。
21世紀は、20世紀においてはまさに"夢"の時代であった。しかし実際に21世紀に入ってみると、コンピュータと情報通信技術に関しては予想を超える爆発的な進化を遂げた一方、宇宙開発や交通分野ではかつての未来像の多くが未だに実現していない。産業革命以来の環境問題・人口爆発・資源不足問題も部分的には改善されたが根本的解決の目処は立っていない。『綻びゆくアメリカ』で著者のジョージ・パッカーは、1973年以降を｢明確な未来を描けなくなった時代｣とし、2013年までに目覚ましいイノベーションが起こったのはコンピューターと金融の業界だけだったとしている。ピーター・ティール率いるファウンダーズ・ファンドは｢空飛ぶ車を夢見ていたのに、手にしたのは140文字だ｣というマニフェストで現状を表した。
21世紀初期における現状.
本項目では2020年ごろまでの現状と展望を記述する。
コンピュータ・インターネット.
21世紀初頭は、前世紀期末に引き続きIT関連のテクノロジーが高度化してきた時代である。従来からのパソコンや携帯電話（2010年代前半にフィーチャー・フォンからスマートフォンに移行）に加え、2003年ごろからいわゆるデジタル三種の神器（デジタルカメラ・DVDレコーダー・薄型テレビ）をはじめ、デジタルメディアプレーヤーなどのデジタル家電機器が浸透した。こうして、2000年代後半においてコンピュータはすでに「一家に一台」から「一人一台」を超え、「一人多数台」のレベルへと移行するまでの普及を遂げた。これらは、「20世紀における21世紀像」を大きく上回る進化を遂げ、個々のコンピュータの性能も1980年代のメインフレームを遥かに凌駕しており、情報通信技術による社会の変化は情報革命とも呼ばれる。
また現在においては狩猟社会（Society 1.0）、農耕社会（Society 2.0）、工業社会（Society 3.0）を超えて情報社会（Society 4.0）となっているほか、仮想空間と現実空間を融合させ、広大なネットへのアクセスを可能にすることで、人類の身体的・時間的制約を解除するSociety 5.0とそのためのムーンショット計画を日本が提唱している。
コンピュータを常に身につけて利用するウェアラブルコンピューティングも、2000年代に携帯電話（スマートフォン）や携帯ゲーム機の普及により一般化した。ウェアラブルコンピューティングデバイスとして古くから構想されていたスマートウォッチやヘッドマウントディスプレイは1990年代に既に商品化されていたが、本格的な普及が始まるのは2010年代後半に入ってからである。また同時期にはIoT、M2M技術が浸透しはじめ、センサと無線接続機能を持つあらゆる製品がインターネットにつながり、相互に情報交換するようになるなど、ユビキタス社会の深化が進みつつある。家電製品や自動車などの組み込みシステムにはリッチなユーザインターフェース（グラフィカルユーザインタフェース (GUI) や音声ユーザーインターフェース (VUI) ）と無線ネットワーク機能（携帯電話回線への接続や無線PAN機能）が備えられ、スマートフォンなどと連携して動作するようにもなっている。
コンピュータの性能は集積回路の微細化（ムーアの法則）を主な原動力に急激に上昇しつづけてきたが、2000年代中頃から半導体産業はリーク電流の増大という量子力学的効果に起因する難問に直面した。集積回路を微細化しても以前ほどの高速化にはつながりにくくなり、コンピュータ技術はSIMDやマルチコアなど、並列コンピューティングによる性能向上に舵を切った。またこの頃から回路の微細化が進んでも電力消費と発熱がそれに見合うほど減らなくなった（デナード則の崩壊）ため、回路上で同時稼働させることのできないエリアが増え（ダークシリコン問題）、ヘテロジニアス・コンピューティングや特定アプリケーションに特化した回路 (ASIC) の実装が重要になった。さらに、2016年頃からは集積回路の微細化ペース自体も鈍化しはじめ、ムーアの法則に牽引された従来のコンピュータの性能向上パラダイムは終焉を迎えつつある。EUV露光、回路の多層化、などの新たな実装技術を駆使したとしても、2020年代中には集積回路の微細化が限界に達し従来のノイマン型コンピュータの性能向上が頭打ちになるとみられており、量子の性質を利用する量子コンピュータの普及も期待されている。
一方、人工知能 (AI) の応用は2010年代初頭までごく限られていたが、2012年以降のディープラーニングの普及によりその実用性が大幅に増し、IoTにより生成されるビッグデータの利活用（データマイニング）や、画像認識、画像処理・音声処理や自然言語の処理、意思決定支援、自動運転車両など幅広い分野への応用が急激に進みつつある。
電話・移動通信.
電話機はこれらをデザインした作品においても、固定端末であることが多かった。しかしすでに2000年代初頭、日本においては、多機能な携帯電話端末は子供や若者が個人用に保有するまでに普及し、「テレビ電話」も同時期に携帯電話や固定電話で実現されている。2000年代末にはiPhone、Androidの登場を機に、タッチパネルによる直感的な操作性と、パソコン並みの柔軟な機能拡張性をそなえたスマートフォンの普及が一気に進んだ。
2010年代中ごろからは第4世代移動通信システム (4G) の普及によって大容量の通信が低コスト化し、固定回線同様の動画や音楽などの配信が携帯端末でも実用化した。将来的には第5世代移動通信システム (5G)（あるいはその先の第6世代移動通信システム (6G)）への移行に伴いさらに高速化・大容量化・低遅延化などが見込まれ、これまでの携帯端末などにおける移動通信用途にとどまらず、IoTや自動運転車両、遠隔医療・ロボット支援手術など様々な用途での活用も期待されている。
テレビ・ディスプレイ.
テレビの形状も2000年代には、液晶テレビ・プラズマテレビの普及により薄型テレビが主流になり、従来のブラウン管型から完全に移り変わった。専用の器具を使えば当然、壁に掛けることも可能である。曲げることが可能な有機ELディスプレイも21世紀に実用化された。
また、2010年代に入り4Kや8Kなどの高解像度化や、120Hzや240Hzなどのリフレッシュレートの向上が進んでいる。また、両眼視差やホログラム技術などによる立体描写可能な3Dテレビ・3Dディスプレイ、VRデバイスも開発されている。
照明.
21世紀に入ってから、地球温暖化防止・環境保護の観点から消費電力が多く短寿命である白熱電球の使用が控えられるようになり、消費電力が相対的に低い電球型蛍光灯やLED照明への置き換えが進んだ。LED照明は当初は誘導灯や常夜灯など比較的低照度の用途での利用が主であったが、2000年代末から一般照明用光源としての普及が始まり、2010年代中ごろには一般用照明の主流となった。今後は有機EL照明の登場・普及も予想されている。
メディアの電子化.
20世紀末までに、ほとんどの映像メディアが電子化され、21世紀に入ってからはデジタルカメラやカメラ付き携帯電話の普及により、写真の電子化が急激に進んだ。
2000年代以降、ニュースなどの情報も新聞社や個人によってインターネット配信されており、徐々に新聞離れ・雑誌離れが起きている。漫画や小説、その他の出版物のネット配信もされているが、2000年代までは紙の本を置き換えるほどには活用されていなかった。しかし、2010年代に入ると直感的な操作ができるタッチパネルを搭載した端末や、表示中に電力を消費しない電子ペーパーを搭載した端末が注目を集め、出版物のインターネット配信が急激に広がった。2017年には電子版の漫画単行本の売り上げが紙媒体の売り上げを上回り、出版界でも電子化の進展が目覚ましい。
エネルギー・環境.
エネルギー分野では、省エネルギーの取り組みと並行して太陽光発電、シェールガスなどの非在来型資源の開発が進み、新興国でのモータリゼーションの進行にもかかわらず、石油の戦略性は20世紀と比べ相対的に減少している。
化石燃料の使用による二酸化炭素などの温室効果ガスの世界的な排出増大が続いており、代替エネルギーの開発は前世紀に引き続き重要な問題である。温室効果ガス排出抑制と2003年ごろからの原油価格の高騰に対処するため、世界各国で2006年ごろから脱原発の目標を見直し原子力発電所の新設に舵を切るなど「原子力ルネサンス」と言われる動きが生じていたが、2011年の福島第一原子力発電所事故で脱原発が再びブームとなった。しかし、2022年のロシアによるウクライナ侵攻で生じたエネルギー問題により再び原子力が注目されており、右往左往な状態が続いている。
究極のエネルギー技術とされる核融合炉の実用化の目処はまだ立っていないものの、2025年に運用開始が予定される国際熱核融合実験炉ITERの建設と並行して、IFMIFなどの関連技術の開発が進められている。
2020年時点ではまだ（生産活動などで排出される温室効果ガスと森林などに吸収される分が釣り合っていることを示す）「カーボンニュートラル」実現には程遠い。EU、アメリカ合衆国、日本は2050年までのカーボンニュートラル達成を掲げており、再生可能エネルギーである太陽光発電、風力発電などの普及は目覚ましいものがあるが、太陽光、風力とも変動型電源であることから大容量の蓄電設備の整備は欠かせず、スマートグリッド技術を応用した電力供給体制の整備が急がれている。
自動車.
21世紀初頭の20年間の日本や欧州の自動車メーカーは、1997年に採択された京都議定書などで温室効果ガス排出の抑制が求められるようになったことに加え、特に2004年から2008年にかけての原油価格の高騰の後押しもあって、低公害型内燃機関自動車の開発にしのぎを削った。日本では軽自動車などの燃費重視型低排気量車両やハイブリッドカーが主流となった。
欧州各国では低公害ディーゼル車やダウンサイズターボを採用したガソリン車へのシフトが進んでいたが、2016年にフォルクスワーゲンのディーゼル排出ガス不正問題が発覚し、他メーカーも含めてディーゼル乗用車の販売が激減した。この事件と、カーボンニュートラル達成のために温室効果ガスの排出のさらなる抑制が求められたことを機に、自動車業界は従来の化石燃料を燃料とする内燃機関による駆動から、マイルドハイブリッドやプラグインハイブリッド車（PHV）を経て、蓄電池式の電気自動車や燃料電池車への転換を目指す「電動化」に舵を切ることになった。EUは3035年までに内燃機関車（ガソリン、ディーゼル車だけでなく、低公害車とされるLPG自動車やプラグインハイブリッドカーを含む）の発売禁止を打ち出した。アメリカ合衆国も、2030年までに新車販売の半数を水素自動車などを含むゼロエミッション車にする方針を打ち出している。
情報化の波は自動車も例外でなく、21世紀初頭において乗用車にはカーナビゲーション、テレマティクスの装備が一般化した。さらに、高知能自動車（スマートカー）の開発が進み、「高度道路交通システム」(ITS) と連動して、車間距離を保ったり、道路交通情報がリアルタイムで取得可能になるような技術開発が進められた。自動車の自動運転システムについても2010年代に入り開発が活発化しており、自動運転車の「レベル1」「レベル2」に当たる衝突被害軽減ブレーキや アダプティブクルーズコントロールの搭載は既に一般化、 自動駐車の搭載も広がりつつある。日本では2021年11月以降に販売される新型車は衝突被害軽減ブレーキの搭載が義務化されるなど、先進国で販売される自動車は先進安全装備の搭載が常識化しつつある。
航空機.
無人航空機は軍事分野を先頭に普及した。前世紀末までは偵察機や標的機としての利用に限られたが、2001年から始まった対テロ戦争には無人攻撃機（UCAV）が実戦投入され、無人機が人間を殺害する時代が到来した。民生分野でも、2010年代にはドローンビジネスとして、土木や観光、警備救難、運送など無人機が幅広い分野で活用されるようになった。
電動化の波は空の乗り物も例外ではなく、電動航空機の開発が活発化してきており、マルチコプター技術などを活用した「有人ドローン」（"Passenger drone"）や「空飛ぶクルマ」("Flying car"）と称されるeVTOLの実用化に向けたプロジェクトが各地で立ち上がっている。しかし、浮上は地上走行に比べて原理的に非効率であり、eVTOLによるエアタクシーが実用化されてもニーズは限られるとする指摘もある。また、航空機の電動化はヘリコプターやリージョナルジェットなどの小型機に限られ、それもガスタービンエンジンなどと組み合わせたハイブリッド方式が主流であろうと予想されており、長距離の空の旅はジェット機が主流という状況は当面揺るがないであろうと考えられている。
環境と安全性が重視される世相に合わなくなった超音速旅客機であるコンコルドは2003年に終航を迎え、かつて現実のものであった超音速での空の旅は再び「夢」となってしまった。しかし、2020年代に入り再び超音速旅客機の研究開発が進められている。
鉄道.
旅客鉄道は、20世紀末より都市部を中心にホームドアや自動運転の普及が徐々に進んでいる。非電化鉄道では自動車のハイブリッド技術をフィードバックしたハイブリッドカーが実用化されたほか、実用的な蓄電池式車両が登場し、非電化区間に「電車」を走らせることも可能となった。
貨物鉄道は、エネルギー効率に優れ温室効果ガスの排出が少ない輸送手段であるが、日本における鉄道貨物は20世紀末にトラックとの競争に敗れシェアが激減、トラック運転手の負担軽減やモーダルシフトが叫ばれる中でも回復していない。物流業界は低炭素社会への対応のため、トラックの電動化と並行して、旅客列車での荷物輸送も含めた鉄道輸送の活用を模索している。
高速鉄道は、フランスのTGVは既に1993年に営業最高速度を300km/hに引き上げており、2007年には営業運転速度ではないが鉄輪式鉄道の世界速度記録、574.8km/hを記録した。この速度はすでにリニアモーターカーの最高速度の領域である。日本でも1997年に新幹線500系電車の登場により山陽新幹線で300km/h運転を始めている。
2000年代にはトランスラピッドや、中速式のHSST（愛知高速交通東部丘陵線で採用）で磁気浮上式リニアモーターカーの営業運転が始まった。また、超電導磁気浮上式リニアモーターカーについては、JR東海が2027年をめどに超電導リニアによる東京〜名古屋間の営業運転開始を目指すと発表している（リニア中央新幹線）。
街並み・建築.
世界的には20世紀後期にハイテク建築・ポストモダン建築など新奇なデザインへの試みが精力的になされた。21世紀に入ってからは設計にコンピューターを駆使 (CAM) した脱構築主義建築なども登場した。中国やシンガポール、中東を中心に現代建築が各地で建てられ、アジア新興国の中心部では現代建築が林立する景観が見られる。
21世紀に入ってからの建築技術の進歩としては、先述のCAMのほか、CLTの使用により、木造の高層建築が登場していることが特筆される。また、前世紀末からの流れではあるが、特に住宅建築は省エネルギー化の要請により気密性能の強化、断熱構造の高度化が進んだ。1980年代以降、寒冷地から複層ガラスや樹脂サッシ、高性能な断熱材が徐々に広がり、2010年代頃から温暖な地域でも一般化しつつある。気密性の強化により新築住宅では24時間自動換気が標準化（日本では2003年に義務化）し、極寒の地でも、暖房なしでも過ごせるパッシブハウスも現れた。
日本の街並みは全国的には20世紀末期以降から劇的な変化は無いが、家庭の気密化と商業施設の高層化が進み、都市部においては中高層のオフィスビルやタワーマンション、現代建築も都市再開発とともに林立するようになった。
宇宙開発.
宇宙開発の分野は、20世紀のフィクションと比べて著しく遅れている。これは、冷戦下における超大国同士の競争として莫大な資金をつぎ込まれていた宇宙開発が、米ソ両国の財政状況により1970年代以降鈍化し、冷戦の終結とともに停滞したことや、宇宙速度を振り切って大量の資材を搬送するという宇宙開発の原理的困難が解決される見通しがついていないことが要因に挙げられる。
21世紀に入りアメリカ航空宇宙局 (NASA) は、ブッシュ大統領の宇宙政策に基づき、2020年までに再度月面の有人探査を行い、その後に火星の有人探査も実現するという「コンステレーション計画」を発表したが、計画の遅れや予算の圧迫などを理由に中止となった。この計画では月面基地の建設も構想されていた。一方で、オバマ大統領は2030年代半ばの実現に向けた有人火星探査計画を2010年に発表している。月より遠距離に到達可能な新型ロケットの2025年までの開発、小惑星の有人探査に続き、2030年代の火星軌道への到達、そして有人火星探査を実現するというものである。その後、次の政権に就いたトランプ大統領は月面開発を足がかりにして火星への有人探査を目指す新たな方針を2017年に表明しており、NASAも2024年までに再び月面への有人着陸を目指す「アルテミス計画」を2019年に発表している（2021年11月時点で有人月面着陸計画は、2025年以降に遅れる見込み）。
アメリカ合衆国以外では、中国が月面での有人探査と基地建設を目指している他、ロシアや欧州宇宙機関 (ESA) でも有人火星探査計画が構想されている。
宇宙旅行については、ヴァージン・ギャラクティックやスペースXなど複数の民間企業が企画・研究開発しており、ヴァージン・ギャラクティックは日本円で1席約5000万円とかなりの高額ではあるが、宇宙旅行チケットを販売している。