Почему понимание пределов является ключом к будущему человечества

Написать комментарий
Недавние новостные статьи о прорыве в исследованиях ядерного синтеза предвещали появление «безграничной» энергии. Всякий раз, когда я читаю это слово «безграничный», я вздрагиваю, потому что научился воспринимать его как тонкий намёк читателям: «Пожалуйста, перестаньте думать прямо сейчас».
После десятилетий ложных обещаний безграничной энергии нам нужно начать думать и искать ограничения, как очевидные, так и скрытые. Это обычно приводит к лучшему пониманию того, как всё устроено на самом деле.
К счастью, несколько других авторов успешно опровергли утверждения о «безграничной энергии» в связи с термоядерным синтезом, так что мне нет необходимости делать это здесь. Однако, возможно, будет полезно в целом объяснить, почему обещание безграничности вводит в заблуждение, а иногда и смертельно опасно, и почему ограничения всё-таки приятны.
Ограничения существуют повсюду в природе. Физика, химия, биология, геология, астрономия — выберите свою область, изучите литературу, и вскоре вы будете поражены тем, как всё во Вселенной определяется ограничениями по температуре, весу, объёму, плотности, количеству, мощности, частоте, скорости и многому другому.
Ограничения обеспечивают функционирование систем в масштабах от субатомного мира до скоплений галактик. Если и есть что-то физическое, что можно с уверенностью назвать бесконечным, так это сама Вселенная. Но не все космологи считают Вселенную бесконечной, и доказать, так это или нет, может быть в принципе невозможно. Если оставить в стороне всю совокупность космоса (что возможно только в человеческом мозге, который, безусловно, имеет свои пределы), то всё остальное, с чем мы сталкиваемся в жизни, имеет границы.
Итак, почему многие люди стали одержимы либо отрицанием, либо преодолением границ, до такой степени, что им кажется, будто жизнь может иметь смысл только в том случае, если она связана с чем-то безграничным, качественным или существенным?
Одержимость человечества безграничностью, вероятно, началась с появления языка, который позволяет задавать вопросы. Десятки тысяч лет назад люди начали спрашивать: «Что происходит с нашим внутренним ощущением себя, когда мы умираем?»
Их попытки справиться с экзистенциальным ужасом, вероятно, привели к тому, что они стали рассказывать истории о безграничном потустороннем мире, в котором мёртвые живут вечно. Глядя на ночное небо, они видели царство тьмы, пронизанное движущимися точками света; на этот экран они проецировали свои желания, потребности и страхи. Эти древние люди, должно быть, думали, что наша жизнь и жизнь всех окружающих нас существ может быть короткой, но за её пределами есть другое измерение — измерение без конца. С тех пор мы ищем путь к бесконечности.
Ограничения и мудрость коренных Народов
С практической точки зрения древние народы каждый день сталкивались с ограничениями. Помимо личных ограничений, связанных с мышечной силой и выносливостью, существовали также ограничения, связанные с возможностями окружающей среды, которые сдерживали целые группы людей. Если в этом сезоне было слишком много дичи или дикорастущих растений, то в следующем сезоне мог наступить голод.
Одним из решений проблемы нехватки ресурсов было переселение в новые места обитания, чему в значительной степени способствовало освоение огня и одежды. Мигрируя, люди покидали привычные места, но это было временным решением. Например, переселение из Азии в Америку десять или двадцать тысяч лет назад открыло людям доступ к новым обширным территориям; но, безусловно, к 500 году до н. э. и, вероятно, гораздо раньше Северная и Южная Америка были полностью заселены.
Мигранты, прибывавшие в места, где раньше не было людей, похоже, считали, что эти места таят в себе безграничные возможности. Первые мигранты, прибывшие в Австралию, истребили мегафауну, такую как гигантский кенгуру; то же самое сделали первые жители тихоокеанских островов, уничтожившие последних представителей примерно 1000 различных видов птиц. В целом миграция людей изменила окружающую среду и сократила биоразнообразие по всей планете.
Однако люди, которые оставались на одном месте достаточно долго, узнавали о пределах способности своего биорегиона к восстановлению. Благодаря длинной череде суровых испытаний люди выяснили, сколько растений каждого вида они могут собрать, сколько животных каждого вида они могут выследить и когда.
Делая это, они подражали другим хищным животным, которые обычно эволюционируют, чтобы не истреблять всю свою добычу. Короче говоря, даже если они иногда задумывались о бесконечности, коренные народы, которые оставались на одном месте на протяжении многих поколений, выработали мировоззрение и различные модели поведения, в подавляющем большинстве ориентированные на успешную адаптацию к конечному.
Неугомонный, ненасытный современный разум
Для некоторых людей ситуация изменилась всего несколько тысяч лет назад. Это были люди, которые занимались сельским хозяйством, писали и использовали металлическое оружие.
Если язык приоткрыл дверь в мир мыслей о бесконечном, то письменность распахнула её настежь. Письменность способствовала развитию математики, которая привела к появлению геометрии (изобретённой для измерения земли), что, в свою очередь, подготовило почву для открытия иррациональных чисел, важность которых станет понятна через мгновение.
Представьте себе квадрат, каждая сторона которого равна единице. Какова длина диагонали этого квадрата? Ответ: квадратный корень из двух. Но что такое квадратный корень из двух? Ну, это 1,41421356…, где последние три точки обозначают бесконечную последовательность цифр. Верно, бесконечную.
Как иррациональное число, квадратный корень из двух нельзя точно выразить как отношение любых двух целых чисел. Иррациональные числа заложены в самой природе, но они бесконечно сопротивляются попыткам — даже с использованием современных суперкомпьютеров — полностью выразить их в виде десятичных дробей.
Математикам нравится представлять свою область знаний как неземную, универсальную сферу, содержащую бесконечность. Действительно, чистая математика (т. е. изучение математических концепций независимо от их применения в реальном мире) может быть настолько близка к бесконечности, насколько это возможно для человека, и многие математики на протяжении всей истории думали об этом именно так.
Но это не то же самое, что безграничность в практическом смысле. Теоретически может существовать бесконечное количество целых чисел, простых чисел, иррациональных чисел и мнимых чисел, но в физической жизни мы никогда не сталкиваемся с бесконечностью. Даже если основные математические истины в принципе вечны, математики умирают, как и все мы, а учебники по математике со временем превращаются в пыль.
Математика обеспечила логическую основу для веры в бесконечность. Но она сделала гораздо больше. Люди в ранних цивилизациях использовали математику в основном для учёта скота, земли, денег и долгов. Подсчитываемые деньги способствовали расширению торговли и самой цивилизации.
Математика также помогала в изобретении и совершенствовании технологий, например в металлургии, баллистике и навигации. Технологические разработки в этих областях впоследствии способствовали завоеванию коренных народов по всему миру.
Завоеватели чувствовали своё превосходство в том, что они создали образ жизни, который позволил им преодолеть прежние ограничения в масштабах и богатстве человеческих сообществ. Хотя они часто объясняли это предполагаемое превосходство своей религией («наш бог более бесконечен, чем ваш!»), решающую роль сыграли оружие, микробы и сталь.
Тем не менее, доступные в то время источники энергии имели практические ограничения, которые заключались в основном в выращивании продовольственных культур и заготовке дров. Сельское хозяйство способствовало росту населения и усложнению социальной структуры, но постепенно лишало почву питательных веществ.
Парусные корабли, оснащённые часами и навигационными картами, могли расширить масштабы торговли, но строительство деревянных кораблей (и производство древесного угля для ковки стали) приводило к вырубке лесов на целых континентах. Похоже, что впереди нас ждало столкновение с ограничениями.
Затем произошло чудо. Люди, жившие в некоторых ключевых центрах мировой торговли, начали использовать ископаемое топливо — источники энергии, способные вырабатывать энергию в ранее невообразимых и, казалось бы, бесконечных количествах.
Уголь, нефть и природный газ позволили разработать транспортные технологии (пароходы, железные дороги, автомобили, грузовики и самолёты), которые преодолели прежние ограничения в скорости передвижения и торговли, благодаря чему товары и ресурсы, которых было много в одном месте, можно было доставлять туда, где их не хватало.
Ископаемое топливо можно было бы использовать для увеличения объёмов добычи ресурсов с помощью горнодобывающей техники, а также для переработки менее ценных руд по мере истощения более ценных. Из него можно было бы производить пластик и химикаты, которые заменили бы некоторые природные материалы, становившиеся дефицитными, такие как древесина твёрдых пород и китовый жир.
Из него можно было бы производить искусственные удобрения, которые частично заменили бы питательные вещества, теряемые почвой из-за нерациональных методов ведения сельского хозяйства.
Все эти события в совокупности привели к росту населения со скоростью, намного превышающей исторические тенденции: численность людей увеличилась с одного миллиарда до восьми миллиардов всего за два столетия. По сути, мы преодолели существующие ограничения в отношении численности населения и потребления до такой степени, что многим людям было трудно поверить в то, что эти границы вообще существуют.
Относительно новая область знаний — экономика — рассматривала расширение производства, торговли и численности населения как нечто само собой разумеющееся, приписывала это человеческой изобретательности (а не ископаемому топливу) и заявляла, что это может и должно продолжаться вечно. В конце концов, восклицали экономисты, человеческой изобретательности нет предела! (На самом деле есть.)
В конце концов, развитие систем электроснабжения (генераторов, трансформаторов, двигателей и т. д.) и компьютеров, которые позволили исследовать космос, ускорило развитие математики. Сегодня мы считаем само собой разумеющимся возможность передавать радиосигналы между тысячами спутников на орбите и миллиардами компьютеров на Земле, тем самым делая триллионы единиц информации доступными на расстоянии вытянутой руки.
Вполне понятно, что многие люди считают, что мы, люди, только начинаем и что через несколько веков мы сможем знать всё, управлять всем и двигаться с бесконечной скоростью. Этот менталитет «Звёздного пути» основан на широко распространённом убеждении, что наш долг и предназначение как людей — захватить не только всю Землю, но и всё больше космических пространств, даже если по пути нам придётся усмирить несколько непокорных клингонов.
Ограничения Возвращаются
Тем временем здесь, на планете Земля, назревают проблемы.
Оказывается, у ископаемого топлива есть пара серьёзных недостатков: истощение запасов и загрязнение окружающей среды. Уголь, нефть и природный газ — это конечные ресурсы, которые мы добываем из земной коры по принципу «лёгких денег».
Хотя в абсолютном смысле эти виды топлива не скоро закончатся, усилия, необходимые для их добычи, растут. Мы уже добыли всё, что было легко добыть, и после определённого момента на добычу оставшихся видов топлива будет уходить больше энергии, чем они будут давать при сжигании.
Мы ещё не достигли этого момента, но за годы до того, как ископаемое топливо станет убыточным, глобальная промышленная система начнёт содрогаться и трястись. И, да, согласно некоторым аналитикам, мы, возможно, уже находимся на этом этапе.
Загрязнение окружающей среды, ещё один недостаток ископаемого топлива, было признано проблемой много десятилетий назад, когда угольный дым начал окутывать промышленные города, такие как Лондон и Питтсбург.
Но оказывается, что невидимый и не имеющий запаха загрязнитель — углекислый газ — оказывает гораздо более долгосрочное воздействие, чем дым.
Сжигая за пару столетий древнюю растительную массу, которой десятки миллионов лет, мы выбрасываем в атмосферу сотни миллиардов тонн CO2, изменяем химический состав атмосферы и океанов планеты, вызывая ещё больший хаос в климатических процессах и тем самым угрожая не только глобальному сельскому хозяйству, но и экологическим циклам, которые поддерживают существование мириад других существ, помимо нас самих.
Если бы проблема энергетики и климата была единственной, о которой нам нужно было бы беспокоиться, то очевидным решением было бы перевести индустриальное общество на другие, менее проблематичные источники энергии.
К сожалению, оказывается, что полный переход на возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, будет непростым (по причинам, которые я обсуждал здесь, здесь и здесь). Но есть и ещё более плохие новости: проблема энергетики и климата — не единственная экологическая дилемма, от которой зависит наше выживание.
По мере роста численности населения и потребления на душу населения мы отбирали среду обитания у других организмов. В результате природа находится в полном упадке. За последние 50 лет популяция позвоночных и беспозвоночных животных сократилась в среднем на 70 процентов, и тысячи видов растений также находятся под угрозой исчезновения.
Большинство людей, по-видимому, не только готовы игнорировать утрату биоразнообразия Земли до тех пор, пока промышленная экономика может обеспечивать их едой, одеждой, жильём и развлечениями, но и в значительной степени не осознают истощение ресурсов, питающих промышленную машину.
По мере истощения запасов высококачественных руд шахтёры вынуждены копать глубже и перерабатывать больше руды, чтобы производить то же количество меди, железа, алюминия и десятков других важнейших материалов.
Однако одних и тех же объёмов недостаточно: нам нужно удваивать эти объёмы каждые 25 лет, чтобы обеспечить экономический рост на прежнем уровне, и нам нужно гораздо больше материалов для производства огромного количества солнечных панелей, ветряных турбин и аккумуляторов, которые понадобятся для замены ископаемого топлива.
Некоторые учёные используют математические методы, чтобы определить, насколько мы близки к планетарным пределам. Одно из таких исследований называется «планетарные границы»; его главные сторонники, учёные из Стокгольмского центра устойчивости, подсчитали, что из девяти критических глобальных экологических пороговых значений, которые могут привести к коллапсу, человечество уже перешло шесть.
Аналогичные исследования проводятся Глобальной сетью экологического следа, которая отслеживает наш «экологический след» — насколько человеческое общество использует биологическую способность Земли к восстановлению. В настоящее время наша оценочная шкала показывает, что человечество использует ресурсы так, как если бы мы жили на 1,75 Земли, — а это возможно только временно, по сути, за счёт ограбления будущих поколений.
В целом, дилемму выживания цивилизации в 21м веке лучше всего описывает концепция из области популяционной экологии — перегрузка. Это ситуация, когда критически важный ресурс временно становится более доступным, что позволяет группе организмов увеличить свою популяцию до уровня, который не может быть поддержан в долгосрочной перспективе.
Для популяции полевых мышей в условиях переизбытка критически важным ресурсом могут быть мелкие растения, необычайно активный рост которых был вызван обильными осадками.
Для человечества в настоящее время критически важным ресурсом является ископаемое топливо. Временное изобилие энергии привело ко многим хорошим вещам (по крайней мере, для некоторых из нас): больше еды, больше людей, больше коммерческих продуктов, больше знаний, больше комфорта и удобства. Но мы вот-вот станем жертвами собственного успеха.
Действительно, столкновение человечества с ограничениями сделает этот век переломным. Будь то выбросы парниковых газов, распространение «вечных химикатов», истощение почв и полезных ископаемых или уничтожение среды обитания других видов, в каждом случае мы видим, как индустриальное общество стремительно летит в пропасть.
Наше коллективное выживание будет зависеть от того, сможем ли мы сдержать рост населения, добычу ресурсов и сброс отходов, чтобы встать на путь, который можно будет поддерживать веками или тысячелетиями. Это означает замедление роста экономики, начиная с самых богатых стран, таких как Соединённые Штаты.
Но в культурном плане мы плохо подготовлены к этому необходимому процессу переадаптации. Мудрость коренных народов, которая должна быть нашим проводником, сохраняется в традиционных обществах, борющихся за культурное выживание.
В остальном мире доминирующее индустриальное мировоззрение считает разговоры о границах скучными, пугающими, лишёнными воображения и не вдохновляющими. Там, где границы неоспоримы, как в случае с выбросами углекислого газа и изменением климата, мы пытаемся обойти их с помощью хитрой математики (кто-нибудь слышал об углеродных кредитах?) и сложных технологий.
Кроме того, растущее экономическое неравенство подрывает социальную сплочённость, необходимую для того, чтобы люди могли объединиться. Действительно, люди, которые имеют право решать, в каком направлении будет развиваться общество, почти во всех случаях получают наибольшую выгоду от чрезмерной эксплуатации ресурсов. Именно они с наименьшей вероятностью предложат меры, которые могли бы отвести нас от пропасти.
Удовольствие и утешение в любви имеют свои пределы
Мы зашли так далеко от безопасных границ, что наша единственная возможная траектория приземления приведёт к катастрофе: меры, необходимые для полного приведения нашей промышленной системы в соответствие с устойчивым производственным потенциалом природы, сами по себе вызовут огромные экономические и политические проблемы.
Представьте себе реакцию американских граждан, если новые правила потребуют от них сократить потребление энергии и материалов, скажем, на 50 процентов. Что произойдёт с экономикой в этом случае? На этот вопрос нет простого ответа, когда дело зашло так далеко.
Это не значит, что активисты должны прекратить протестовать против новых проектов по добыче ископаемого топлива, или что агентства по планированию должны перестать выступать за повышение энергоэффективности и использование солнечных батарей, или что защитники природы должны перестать защищать животных и экосистемы.
Мы должны делать всё, что в наших силах, даже если этого недостаточно, чтобы предотвратить все экологические, социальные и экономические кризисы, которые мы десятилетиями усугубляли чрезмерным потреблением.
Однако в дополнение к этим достойным усилиям, по крайней мере, некоторые из нас могут занять позицию, принципиально отличающуюся от доминирующего мышления в духе «Звёздного пути», — позицию, которая поможет нам найти справедливый путь в условиях Великого распутывания, которое уже началось, и заложить концептуальную и культурную основу для по-настоящему устойчивого общества.
Ключом к этому станет новое (или почти новое) отношение к ограничениям — готовность рассматривать их не как препятствия, с которыми нужно постоянно бороться, а как границы, которые позволяют системам работать.
Конечно, ограничения иногда могут быть сродни смирительной рубашке. Мало кому из нас нравятся произвольные ограничения устаревших обычаев. Но слишком мало говорится о преимуществах природных ограничений, в том числе самого сурового из них — смертности.
Грустно, когда умирают близкие, и мало кто из нас с нетерпением ждёт собственной кончины; отсюда и вечные поиски эликсира вечной жизни или хотя бы лекарства от рака. Но если бы никто не умирал, планета быстро заполнилась бы людьми и лишилась бы всего, что нас кормит и обеспечивает. Смерть освобождает место для новой жизни; это не подлежащая обсуждению цена за вход на великий пир жизни.
Отрицать и бороться с ограничениями — это тяжёлая работа. Мы можем позволить себе немного расслабиться и научиться лучше ценить огромную красоту шедевра, который природа создаёт из ограниченных ресурсов и в течение ограниченного времени.
Помимо мыслителей из числа коренных народов, некоторые древнегреческие и древнекитайские философы понимали ценность ограничений. Стоики, такие как Сенека и Эпиктет, учили, что мы должны рассматривать очевидные препятствия как возможности.
Они говорили что-то вроде: «Ты властен над своим разумом, а не над внешними событиями. Осознай это, и ты обретёшь силу». Примерно в то же время в Китае даосские мудрецы провозгласили: «Жизнь — это череда естественных и спонтанных изменений». Не сопротивляйтесь им; это только принесёт вам печаль. Пусть реальность остаётся реальностью. Пусть всё идёт своим чередом, как бы то ни было. Не просто уважайте границы; радуйтесь им и работайте в гармонии с ними.
Это философия, основанная на законах природы. Смертность, потери, красота и мудрость — всё это приходит в одном и том же обличье; к сожалению, многие из нас перестают разворачивать его, не дойдя до мудрости в центре. Мудрость говорит: принимайте ограничения, даже когда они дают о себе знать, зная, что в конечном счёте всё движется к равновесию.
Эта философия особенно актуальна в трудные времена, такие как те, в которые мы сейчас вступаем, когда полезно помнить: «и это пройдёт». Даже стремление к безграничности имеет свои пределы.
Автор тизерной фотографии: Антуан Тавено — собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8731265 . Даосский монах, практикующий китайскую каллиграфию с помощью воды на камне. Водная каллиграфия, как и песчаные мандалы, напоминает о эфемерной природе физической реальности. https://www.resilience.org/stories/2023-01-19/why-understanding-limits-is-the-key-to-humanitys-future/