Дилеммы XXI века

Энергетические проблемы и климат

По данным американских учёных глобальное потепление вызвано ростом потребления энергии, которое безостановочно растёт приблизительно на 2 % в год. Из этого следует, что потребление энергии по сравнению с сегодняшним днём удвоится к 2035 и утроится к 2055 годам. Ископаемого энергетического сырья ещё достаточно много, и в настоящее время произошло чётко выраженное возвращение к каменному углю. Но и запасы нефти и газа значительны, особенно если оценивать их добычу на длительный срок, то есть не на месяцы, а на десятки лет.

Главным последствием сжигания энергоносителей является непрестанный рост выбросов в атмосферу двуокиси углерода – настолько большой, что вызванные этим изменения климата можно наблюдать уже сегодня. Учёные ожидают сильную засуху, недостаточное количество осадков, гибель лесов в средиземноморском кольце, в Южной Америке, в Индии, Китае и Африке. Уровень Мирового океана повышается, затапливая обширное побережье и тем самым заставляя сотни миллионов людей перемещаться в глубь суши. А ведь именно на морском побережье живёт треть человечества. Лесные пожары и сильные бури случаются всё чаще и обретают всё большую разрушительную силу. Большое количество из таких катаклизмов и катастроф ожидает нас в ближайшие пятьдесят лет. Экономия энергии и рост эффективности её использования недостаточны для решения проблем, стоящих перед человечеством. Не следует также, как утверждают специалисты, надеяться на альтернативные источники энергии, ибо они и дороги, и непрактичны при использовании в больших масштабах. То есть экономика планеты по-прежнему будет зависеть от горючего, выбрасывающего двуокись углерода в атмосферу.

Мне представляется, что упаковка и складирование двуокиси углерода под землёй – это наилучшая тактика на ближайшие годы. Затраты, связанные со складированием двуокиси углерода, будут значительными. Значительны также расходы по перемещению энергетического сырья, которые из года в год составляют миллиарды долларов, то есть большую часть государственного бюджета.

Вместе с тем растут энергетические потребности Америки, население которой составляет одну двадцатую мировой популяции, и при этом производит четверть мировой эмиссии двуокиси углерода. Если же предположить, что всё новые потребности будут удовлетворяться при помощи атомной энергии, следовало бы строить новый атомный реактор каждые десять дней, но даже если бы и это оказалось возможным, непрестанный рост вредных выбросов не был бы меньше.

Я уже упоминал о возврате к углю. Эффективным источником энергии также является природный газ (метан). И его применение также растёт. Использование геотермической энергии всё ещё остаётся мечтой будущего, учитывая затраты и технологические проблемы с этим связанные. Из-за страха перед атомной энергией во многих странах строятся целые ветроэнергетические парки. Но, к сожалению, и ветер не дует постоянно, и такие энергоустановки не в состоянии обеспечить нам необходимую мощность. Панацеей также не является в последнее время сильно рекламируемый водород. Одним словом, мы находимся на пороге больших кризисов и перемен в мировой энергетике, вызванных непрерывным ростом цен на нефть. В долгосрочной перспективе лучшим, наверное, является переход на ядерную энергию с использованием реакторов делящегося типа. Но, однако, они таят в себе опасность, так как такие реакторы производят плутоний, который роковым образом может быть использован террористами. Не очень-то благодарное это дело рисовать перспективы всеядной энергетики, но замалчивать её жадную прожорливость уже невозможно.

Силы природы

Может показаться странным, что вода, которая создаёт впечатление мягкой и нежной, может вызывать разрушения огромных масштабов. Однако нужно уяснить, что один кубический метр жидкости весит одну тонну! Движение больших континентальных плит под океаном даёт начало действию, которое, как правило, развивается в два этапа. Как это не раз наблюдали, сначала океан отступает от берега на расстояние до одного километра, а затем возвращающаяся волна ударяет в берег с ускорением, достигая скорости в восемьсот километров в час. Такие огромные массы воды не являются «мягкими», а действуют как гигантский стальной молот. Это приводит к тому, что волна цунами, особенно вызванная сотрясением континентальной плиты, оцениваемым в девять баллов по шкале Рихтера, уничтожает всё на своём пути, оставляя после себя исключительно обломки необыкновенно мелко смолотых объектов. Напору такой силы ничто не может противостоять. Люди, не привыкшие к наблюдению и изучению таких проявлений стихии, не отдают себе отчёта в том, какой могучей энергией обладает разогнавшаяся стена воды, высота которой легко может превышать десять метров. Кошмар, который пережили жители территорий южнее берегов Таиланда, Суматры и Мальдивских островов, развивался именно по такому губительному сценарию. Противостоять подобным катастрофам очень сложно, потому что волна цунами, возникая неожиданно и двигаясь со скоростью реактивного самолёта, даже предупреждённым даёт очень мало времени для возможного бегства. Впрочем, не много есть мест, где можно от неё укрыться, хотя начальная фаза представляется такой невинной. На раннем этапе можно предпринять некие предупредительные шаги, например, используя оборудование, напоминающее плавающие буи, но оно, к сожалению, очень дорогостоящее. Точный расчёт уничтожающей кинетической энергии волны цунами достаточно сложен, потому что следует объём сдвинутых и разогнавшихся масс воды умножить на их ускорение, что очень сложно определить. В случае волн цунами мы имеем дело с внезапно освобождёнными силами природы, перед которой мы остаёмся всё ещё полностью беспомощными.

Грязь на Титане

В прессе опубликованы первые снимки из нескольких сотен, сделанных зондом «Гюйгенс» на Титане. Это спутник Сатурна, который всегда вызывал особый интерес планетологов. Его окружает относительно плотная азотная атмосфера исключительно слабой прозрачности – вероятно очень похожая на ту, которая существовала на Земле четыре миллиарда лет назад, когда на ней начала зарождаться жизнь. Иначе говоря, не было известно, что находится на поверхности этого спутника, который по размеру равен небольшой планете. Пейзаж, который мы увидели на фотографиях, сделанных спускаемым аппаратом, настоящий восторг может вызывать исключительно у специалистов по космическим спутниковым пейзажам, потому что он, по правде говоря, неприятно похож на лужу, полную грязи. Экзотика этих видов возникает вследствие того, что на Титане господствует непомерно низкая температура – около двухсот градусов ниже нуля. То есть такая, при которой лёд, образованный из воды, может показаться очень тёплым. На фотографиях его нет вовсе: то, что мы видим как сформировавшиеся и несформировавшиеся в скалы куски титанового грунта, является образованием из углеводородов, таких как метан, этан и им подобных. На самом краю одной из фотографий видно нечто вроде береговой линии, только неизвестно, что именно ограничивает этот берег. Особой сенсацией стал звук вихрей на Титане, потому что перенесённый электромагнитными волнами на Землю он был должен преодолеть невообразимое расстояние: свыше тысячи миллионов километров.

Приятно, однако, заметить, что мы наконец-то оторвались от поверхности нашей старушки Земли и не обречены исключительно на шум непрерывных политических ссор, ибо нам предоставлена возможность наблюдать настоящие космические пейзажи. Они, возможно, не слишком красивы, но необычайны и доставляют астрономам много удовольствия. Те, кто ожидал увидеть особо экзотические виды в тех районах космоса, где Солнце освещает голубые тела в тысячи раз слабее, чем Землю, могут быть, к сожалению, немного разочарованы, так как замороженная грязь, даже состоящая из редко встречающихся у нас веществ, эстетические чувства у нас, скорее, не вызывает.

Пессимистические прогнозы

В научных изданиях время от времени появляются пессимистические прогнозы, утверждающие, что окончательное решение многих проблем невозможно. Начиная с того, что является наибольшим, то есть Вселенной, мы узнаём, что в сущности каждая эпоха создаёт себе собственную модель начала, то есть даёт окончательный ответ на вопрос, откуда и каким путём возник космос. Пессимистически или скептически настроенные научные работники считают, что в каждом историческом времени даётся ответ на этот вопрос, но потом оказывается, что ни один ответ не был окончательным и таковым быть не может. Однако если обратиться к гораздо более мелким проблемам, мучающим человечество, как, например, нарушения эмбрионального развития или борьба со злокачественными опухолями, или же поиск спасительных методов терапии, излечивающих неизлечимые до сих пор болезни, исследование существующих окончательных решений показывает, что достигнутые результаты окончательными не являются. Учебники по неврологии становятся всё более толстыми и содержат всё больше информации. То же самое происходит и с томами, посвящёнными внутренним болезням. Однако в обоих этих случаях можно, к сожалению, получить только информацию, что причины тех или иных болезненных отклонений от нормы неизвестны.

Кратко, хотя и упрощённо, можно сказать, что увеличение количества знаний, и это не вызывает сомнений, не даёт нам информации о способах эффективного противодействия заболеваниям или восстановления здоровья. Постоянное, хотя и медленное, приближение к постижению истины, приводящее конкретное направление к завершению исследования, является обманчивым. У меня нет уверенности, действительно ли обоснован этот скептический пессимизм, потому что сам ощущаю недостаток необходимых знаний. Однако я отмечаю уменьшение доверия к новаторским достижениям науки, которая во многих областях объявляет о своих успехах, но достигнутые результаты раньше или позже оказываются преходящими. Одной из классических дилемм не только неврологии, но прежде всего философии, является загадка нашего сознания. Дело, конечно, не обстоит так, будто до сегодняшнего дня мы ничего о нём не знаем. Но, к сожалению, эта загадка получила уже трудно исчислимое количество объяснений, из которых ни одно не удовлетворяет всех знатоков и исследователей этого феномена.

Я когда-то написал, что сознание – это такое свойство системы, которое познаётся тогда, когда ты сам являешься этой системой. Эта определение ничего, правда, не объясняет, но о нём, по крайней мере, можно сказать, что к нему нет больших претензий. Старое заключение ignoramus et ignorabimus[88] из XIX века сейчас возвращается в новом обличье, подштопанное и дополненное последними достижениями во многих научных областях, из которых, однако, ни одно не удовлетворяет ни нашего любопытства, ни наших потребностей. Мы знаем или, по крайней мере, предполагаем, что знаем, что представляет собой состояние накопленного знания, но тайной становится направление последующих шагов, потому что свет познания наталкивается на непреодолимую темноту. Эти замечания диктуются не моим пессимизмом, а просто подытоживают результат чтения огромного количества научно-популярной литературы, написанной преисполненными куражом глашатаями достижений в области эпистемологии.

Автомобильная фантоматика

Сорок лет назад в книге «Сумма технологии» я опубликовал концепцию, которую назвал «фантоматика». Теперь для неё используется другое, очень модное определение: виртуальная реальность. На пути её создания сделан новый шаг, в области автомобилестроения. Исследователи французской фирмы «Renault» используют специализированный имитатор для испытания водителей и для поиска способов адаптации механических систем автомобиля с целью предугадать поведение человека. Суть системы заключается в том, чтобы не только выявлять человеческие реакции при управлении машиной, но так же успешно их опережать и дополнять.

Вице-президент исследовательского института «Re- nault» сообщил, что они намереваются создать математическую модель психики водителей, чтобы непосредственно использовать её для совершенствования производства автомобилей. Современные имитаторы не ограничиваются созданием виртуальной реальности, используют также реальные автомобили, размещённые на гидравлически управляемых платформах и окружённые датчиками. Водитель ощущает ускорение и торможение, как если бы ехал по настоящей дороге. Специалист из французской фирмы заверил, что благодаря имитаторам достигается экономия многих миллионов долларов, так как уже нет необходимости посылать прототипы новых автомобилей ни в Сахару, ни на север Швеции.

Установлено, что семьдесят процентов всех аварий является следствием ошибочных действий пользователей автомобилей, которые неверно или с фатальным опозданием реагируют на другие объекты, участвующие в движении. Благодаря имитаторам можно оптимизировать и тем самым сократить тормозной путь. «Mercedes Benz» намеревается в 2007 году внедрить такую тормозную систему – дополнительного ассистента, – которая применяет радар для измерения дистанции до идущего впереди автомобиля и в аварийных ситуациях выполняет действия, необходимые для предотвращения столкновения. Когда в Берлине сто водителей проводили испытания такой системы, только одиннадцать из них ударило в бампер неожиданно затормозившему перед ними транспортному средству. Зато без системы помощи торможению уже в сорока четырёх случаях произошёл виртуальный карамболь. Прогресс в этом направлении может привести к созданию синтетических водителей, более надёжных, чем люди, что станет очередным шагом на пути создания искусственного интеллекта.