А. В. Турчин Ответственные редакторы

Вид материалаРеферат

Содержание


раздел 2. Однофакторные сценарии глобальной катастрофы.
2.1. Атомное оружие.
2.1.1. Ядерная зима.
Подобный материал:
1   ...   32   33   34   35   36   37   38   39   ...   110

раздел 2. Однофакторные сценарии глобальной катастрофы.


В этом разделе мы рассмотрим классическую точку зрения на глобальные катастрофы, которая состоит в перечислении списка ни как не связанных между собой факторов, каждый из которых способен привести к мгновенной гибели всего человечества. Понятно, что это описание не окончательно, так как оно не рассматривает многофакторные и немгновенные сценарии глобальной катастрофы. Классическим примером рассмотрения однофакторных сценариев является статья Бострома «Угрозы существованию».

Здесь мы также рассмотрим некоторые источники глобальных рисков, которые, с точки зрения автора, таковыми не являются, но мнение об опасности которых достаточно распространено, и дадим им оценку. Иначе говоря, мы рассмотрим все факторы, которые обычно называются в качестве глобальных рисков, даже если затем мы отвергнем эти факторы. Глобальные риски, создаваемые человеком, делятся на две категории: риски, связанные с новыми технологиями, и социальные видовые риски (к последним относятся те риски, которые не связаны с новыми технологиями: исчерпание ресурсов, перенаселение, утрата фертильности, накопление генетических мутаций, вытеснение другим видом, моральная деградация, социальный и экономический кризис).

Технологические риски различаются по степени готовности их «элементарной базы». Одни из них технически возможны в настоящий момент времени, тогда так другие требуют в разной степени длительного развития технологий и, возможно, некий принципиальных открытий.

Соответственно, можно выделить три категории:

А) риски, для которых технология полностью разработана (ядерное оружие) или требует незначительно доработки.

Б) риски, технология для которых успешно развивается и не видно никаких теоретических препятствий для её реализации в обозримом будущем (биотехнологии).

В) риски, которые требуют для своего возникновения неких принципиальных открытий (антигравитация, высвобождения энергии из вакуума и т д.). Не следует недооценивать эти риски – весомая часть глобальных рисков в XX веке произошла из принципиально новых и неожиданных открытий.

Значительная часть рисков находится между пунктами Б и В, так как с точки зрения одних исследователей речь идёт о принципиально недостижимых или бесконечно сложных вещах, а с точки других – вполне технологически реализуемых (нанороботы и искусственный интеллект). Принцип предосторожности заставляет нас выбирать тот вариант, где они возможны.

2.1. Атомное оружие.


Классическим примером угрозы существованию человечества является угроза ядерной войны. Обычно о ядерной войне говорят, что она приведёт к «уничтожению всей земной жизни». Однако, судя по всему, это утверждение является натяжкой. Ядерное оружие имеет три фактора глобального поражения – непосредственный удар по всей площади Земли, радиоактивное заражение всей Земли и ядерная зима. Далее мы покажем, что хотя каждый из этих эффектов может в исключительных обстоятельствах привести к человеческому вымиранию, обычная ядерная война не должна к ним привести, хотя жертвы будут огромны.

Оценим, какое количество боеголовок нужно, чтобы уничтожить всех без исключения людей, если они будут равномерно и одновременно применены по всей поверхности Земли. Для почти полного уничтожения людей на суше потребуется не менее ста тысяч боеголовок мегатонного класса. (Если считать, что одна боеголовка поражает площадь в 1000 кв. км, что вероятно, завышено. Гарантированное уничтожение потребует гораздо большего числа зарядов, поскольку даже под эпицентром взрыва в Хиросиме были выжившее – в 500 метрах от точки взрыва.) В тоже время огромные участки суши необитаемы. Итак, 100 000 боеголовок поставят людей на грань вживания, хотя и не уничтожат всех людей гарантировано, так как останутся корабли, самолёты, случайные выжившие и подземные убежища. Следует отметить, что на пике холодной войны ведущие державы обладали количеством боеголовок порядка 100 000, а накопленные запасы плутония (2000 тонн, хотя не весь он «оружейный» - то есть чистый) позволяют произвести до миллиона боеголовок. Вместе с тем ни один сценарий ядерной войны не предполагает равномерного удара по всей площади планеты. Даже если возникнет цель всепланетного самоубийства, найдутся способы попроще. С другой стороны, теоретически возможно создать такое количество бомб и средств доставки, чтобы нанести удар по всей территории планеты.

Однако ядерная война создаёт два следствия – ядерную зиму и радиоактивное заражение.

2.1.1. Ядерная зима.


В отношении ядерной зимы есть два неизвестных фактора – во-первых, насколько она будет длительной и холодной, а во-вторых, в какой мере ядерная зима означает вымирание человечества. В отношении первого фактора есть разные оценки – от крайне суровых (Моисеев, Саган) до относительно мягких концепций «ядерной осени». Я полагаю, что риск ядерной зимы преувеличивается, так как ни пожары в Кувейте, ни Вторая мировая война не привели к сколько-нибудь значительному снижению мировой температуры. Однако принцип предосторожности заставляет нас рассмотреть наихудший случай.

Несмотря на распространенные представления, ни один из научных анализов ядерной зимы не означает полного вымирания человечества и, тем более, всей жизни на Земле. Это следует из того, что например, Финляндия имеет примерно десятилетний запас еды плюс топливо в виде лесов, печи и навыки вживания при зимних температурах. Чтобы действительно убить всех людей ядерная зима должна длиться более ста лет с антарктическими температурами. (Если считать, что ядерная зима будет единственным неблагоприятным фактором, что неверно.) Я не буду подробно пересказывать всю историю исследований и дискуссий о проблеме ядерной зимы, отмечу только, что, например, отчёт TTAPS (1990) предполагает падение температуры 22 градуса в средних широтах, если война произойдёт в июне в течение первых месяцев и на несколько градусов в течение 1-3 лет.

Возможны следующие варианты ядерной зимы:

1) падение температуры на один градус, не оказывающее значительного влияния на человеческую популяцию. Как после извержения вулкана Пинатубо в 1991 году.

2) «ядерная осень» – несколько лет пониженных на 2-4 градуса температур, неурожаи, ураганы.

3) «год без лета» – интенсивные, но относительно короткие холода в течение года, гибель значительной части урожая, голод и обморожения в некоторых странах. Это уже происходило после крупных извержений вулканов в VI веке нашей эры, в 1783г, в 1815г.

4) «десятилетняя ядерная зима» – падение температуры на всей земле на 10 лет на 30-40 градусов. Этот сценарий подразумевается моделями Моисеева-Сагана. Выпадение снега на большей части земли, за исключением некоторых экваториальных приморских территорий. Массовая гибель людей от голода, холода, а также оттого, что снег будет накапливаться и образовывать многометровые толщи, разрушающие строения и перекрывающий дороги. Гибель больше части населения Земли, однако миллионы людей выживут и сохранят ключевые технологии. Риски – продолжение войны за тёплые места, неудачные попытки согреть землю с помощью новых ядерных взрывов и искусственных извержение вулканов, переход в неуправляемый нагрев ядерного лета. Однако даже если допустить этот сценарий, окажется, что мирового запаса рогатого скота (который замёрзнет на своих фермах и будет храниться в таких естественных «холодильниках») хватит на годы прокорма всего человечества, а Финляндия, например, имеет стратегический запас еды (зерна) на 10 лет.

5) новый ледниковый период. Получается из предыдущего сценария за счёт того, что отражающая способность земли возрастает за счёт снега, и начинают нарастать новые ледяные шапки от полюсов и вниз, к экватору. Однако часть суши у экватора остаётся пригодной для жизни и сельского хозяйства. В результате цивилизации придётся радикально измениться. Трудно представить огромные переселения народов без войн. Много видов живых существ вымрет, но большая часть разнообразия биосферы уцелеет, хотя люди будут уничтожать её ещё более безжалостно в поисках хоть какой-либо пищи.

6) Необратимое глобальное похолодание. Оно может быть следующей фазой ледникового периода, при развитии событий в наихудшем случае. На всей Земле на геологически длительное время устанавливается температурный режим, как в антарктиде, океаны замерзают, суша покрывается толстым слоем льда. (Или как на марсе – холодная сухая пустыня. Кстати, если все парниковые газы из атмосферы земли исчезнут, то равновесная температура поверхности составит минус 23 С.) Только высокотехнологичная цивилизация, способная строить огромные сооружения подо льдом, может пережить такое бедствие, но такая цивилизация могла бы найти способ обратить вспять этот процесс. Жизнь уцелеет только около геотермальных источников на морском дне. Последний раз Земля вошла в это состояние примерно 600 млн. лет назад, то есть до выхода животных на сушу, и смогла выйти из него только благодаря накоплению СО2 в атмосфере (гипотеза Snowball Earth dia.org/wiki/Snowball_Earth). В то же время за последние 100 000 лет было четыре обычных оледенения.

Хотя варианты 5 и 6 относятся к самым маловероятным, они несут в себе наибольший риск. Эти варианты могли бы быть возможны при экстраординарно большом выбросе сажи и при наихудшем раскладе неизвестных нам природных закономерностей.

Если бы некая сила задалась целью устроить ядерную зиму нарочно, то она может её организовать, взорвав водородные бомбы в каменноугольных шахтах. Это даст неизмеримо больший выброс сажи, чем атака на города. Если установить водородные бомбы с таймером на разные сроки, то можно поддерживать ядерную зиму неограниченно долго. Теоретически, таким образом можно достичь устойчивого состояния «белого холодного шарика», отражающего весь солнечный свет, с полным вымерзанием океанов, которое станет самоподдерживающимся состоянием. Менее жесткий вариант подразумевает начало нового ледникового периода за счёт того, что в течение нескольких лет снег летом не будет таять, и начнётся самоподдерживающийся рост ледников. Возможно, это уже бывало после «вулканических зим».

С другой стороны, когда сажа осядет, Земля окрасится в чёрный свет, и её способность нагреваться в солнечных лучах резко возрастёт. Такое ядерное лето может принять необратимый характер (с учётом остальных факторов глобального потепления) с переходом в «венерианскую» фазу нагрева. Есть и другие факторы, которые могут привести к ядерному лету после или вместо ядерной зимы, например, выброс большого количества парниковых газов при взрывах. Ядерное лето гораздо опаснее ядерной зимы, так как человек легче переносит охлаждение, чем нагрев (то есть, если принять комнатную температуру за 20 градусов, то человек вполне переносит мороз на улице в минус 50, то есть на 70 градусов ниже, но сможет выдержать подъём температуры не более чем, на 30 градусов, то есть не больше 50 С на улице). Кроме того, системы обогрева работают индивидуально (лес + печка), а холодильники требуют наличия устойчивой централизованной инфраструктуры (производство холодильников + электроэнергия). Хранение продуктов питания при резком потеплении станет невозможно – они сгниют и сгорят. Поэтому, если у человечества будет выбор, то ему следует выбирать глобальную зиму, а не глобальное лето.

Инициация извержения сверхвулкана с помощью ядерного оружия также приведёт к аналогу ядерной зимы – к вулканической зиме. Опасны попытки людей исправить ситуацию с помощью искусственной ядерной зимы или искусственного ядерного лета, которые могут только усугубить проблемы за счёт перехода климата в режим раскачки, по модели запаздывающего управления фон Неймана.

Обращу внимание на то, что точная вероятность и продолжительность ядерной зимы и её последствий невычислима по причинам, которые обсуждаются в главе «невычислимость». Это происходит, потому что мы по определению не можем поставить эксперимента, а также точно определить, насколько Моисеев и Саган были заинтересованы преувеличить опасность ядерной зимы, чтобы избежать войны. То есть хотели ли они создать само-несбывающееся пророчество.