Проблемы истощения природных ресурсов: миф или реальность?

Люди часто злоупотребляют случайно нахватанными знаниями в области физических наук. После открытия Эйнштейном теории относительности студенты-второкурсники и модные проповедники начали ссылаться на него как на «доказательство» того, что «все относительно». А после того как Гейзенберг открыл принцип неопределенности, обществоведы, гуманисты и теологи, опираясь на него, «доказывали», что некоторые вещи человеческому разуму недоступны.

Вторым законом термодинамики и вытекающей из него концепцией энтропии злоупотребляют очень давно, причем в этом были замечены даже физики, которые могли бы быть и поумнее. Ко второму закону пристегивали самые бессмысленные идеи, в том числе концепцию «всеобщего энергетического эквивалента» и эти идеи до сих пор с нами, став сегодня, пожалуй, влиятельнее, чем когда-либо. На обложке вышедшей массовым тиражом книги «Энтропия» (Enthropy) помещено следующее: «Энтропия — это высший закон природы, и ей подчинено все, что мы делаем. Энтропия объясняет нам, почему рушится существующий мир». И таких, как я, утверждающих, что никому не известны границы роста населения и человеческого прогресса, проповедники всеобщего энергетического эквивалента объявляют впавшими в заблуждение, потому что мы, судя по всему, не знакомы с этими законами физики.

Второй закон термодинамики утверждает, что в замкнутых системах (отметьте эти два ключевых слова) со временем нарастает хаотическое тепловое движение частиц. Чем быстрее движение частиц и чем больше энергии выделяется при их столкновениях, тем быстрее переход систем от упорядоченного состояния к состоянию хаоса. Если, например, в исходном состоянии молекулы каким-то образом упорядочены — скажем, два газа в противоположных концах сосуда, — с течением времени они смешаются и равномерно распределятся по всему объему.

Из этой простой идеи катастрофисты делают вывод, что чем больше топливо сожжет человечество за текущее десятилетие, тем ближе момент всеобщей гибели, потому что мы уничтожаем энергию, необходимую для поддержания экологических структур. (И это не метафора, они действительно предполагают полную гибель живого.) Ссылаясь на второй закон, они заявляют, что в долгосрочной перспективе человечество движется к упадку. Наша планета — это замкнутая система, утверждают они, а в таких системах энтропия должна возрастать. Ничто не может избежать этой тенденции к распаду всех упорядоченных структур и к нарастанию хаоса, и это должно окончиться тем состоянием пустоты и «безвидности», о котором говорится в самом начале книги Бытия.

В изданиях движения за ограничение рождаемости и охрану природы такое понимание акцентируется частым употреблением термина «конечный». Это видение было сформулировано знаменитым математиком Норбертом Винером, известным преимуществом которого было то, что он смотрел в будущее без паники, а с благородным самообладанием белого человека:

Мы — терпящие кораблекрушение пассажиры обреченной планеты. Но даже при кораблекрушении не обязательно отказываться от человеческого достоинства и благопристойности, и мы должны сделать все возможное. Мы уйдем в небытие, но не теряя лица и не унижая собственного достоинства.

То же самое видение воплощено в политических рекомендациях, сформулированных Николасом Джорджеску-Регеном и получивших одобрение Пола Самуэльсона и Германа Дэли, которые доказывают, что мы должны планировать потребление энергии и других ресурсов, чтобы обеспечить их оптимальное распределение до скончания века, пока не остановятся часы.

Соответствующие политические рекомендации предусматривают усиление централизованного планирования и государственного контроля. Не вполне ясно, то ли желание усилить государственный контроль заставляет людей верить в то, что второй закон [термодинамики] представляет собой подходящую модель общественной жизни, то ли, наоборот, катастрофисты пополняют свои ряды за счет тех, кто больше всего боится беспорядка и потому так сильно ориентирован на создание методов всестороннего контроля общественной жизни, которые могли бы предотвратить беспорядок. Но как бы то ни было, обе разновидности идей разделяются одними и теми же людьми.

Принято считать, что космическая катастрофа наступит примерно через 7 миллиардов лет. Катастрофисты призывают нас действовать немедленно, чтобы оттянуть ужасный конец. (Именно так, вы всё поняли правильно. И при этом, господи помилуй, они говорят все это всерьез.)

Концепция энтропии бесспорно верна, когда мы изучаем изменения в замкнутом сосуде в лабораторных условиях. Она может оказаться пригодной и для более крупных объектов, которые можно рассматривать как замкнутую систему. Но совершенно неясно, где при обсуждении этого вопроса следует проводить границу, да и есть ли она, когда речь идет о реально существующих системах. И абсолютно ошибочно утверждение, что «при рассмотрении такой замкнутой системы, как наша Земля, принципиально важен вопрос о конечности не энергии, но самой материи». Земля не является замкнутой системой, потому что как энергия (поступающая от Солнца), так и материя (космическая пыль, астероиды, осколки разных планет) непрерывно поступают на землю. Возможно, что в отдаленном будущем наша Солнечная система поведет себя как замкнутая система, на чем и закончится род человеческий. Но и это может произойти только через 7 миллиардов лет. И довольно высоки шансы, что за это время люди доберутся до других солнечных систем или научатся преобразовывать в энергию вещество других планет, что позволит продлить наше существование. В отношении энергии нет никаких пределов, которые могли бы представлять для нас практический интерес. А если нет таких границ, то и сама идея энтропии не имеет прикладного значения*.

Если говорить о Вселенной в целом — а в данном контексте нет смысла рассматривать более мелкие объекты, — не вполне ясно, уместно ли здесь использовать концепцию растущей энтропии. Стивен Хокинг, признанный мировой авторитет в этой области, по-всякому обдумывал вопрос о возрастании или убывании энтропии. При этом он пытался ответить на вопрос, является ли Вселенная конечной во времени и/или ограниченной в пространстве. В настоящее время он держится того мнения, что пространство-время конечно, а вот «внешние границы Вселенной таковы, что границ у нее нет». Оговаривая неопределенность наших представлений, он пишет, что «хотел бы подчеркнуть: идея о том, что пространство и время должны быть конечными, но безграничными, — это всего лишь предположение». Да и в любом случае, вывод Хокинга таков, что природа нашего «субъективного чувства направленности времени... делает второй закон термодинамики почти тривиальным». Если к этим утверждениям добавить его оценку, что «совокупная энергия Вселенной равна нулю», потому что положительные и отрицательные частицы взаимно нейтрализуются, а также его характеристику нынешнего состояния физической мысли как не имеющей определенного мнения но всем этим космологическим вопросам (а поскольку мы никогда не узнаем, сколько вселенных существует, не исключено, что эта неопределенность сохранится навсегда), представляется, что у нас есть достаточно оснований считать смехотворными предложения немедленно заняться экономией энергии, чтобы у цивилизации, которая будет существовать через 7 миллиардов лет, была возможность протянуть на несколько столетий больше.