Майя промахнулись! или за 20 лет до конца Света.
Часть I.
Нормальная аномалия
ПОСЛЕДСТВИЯ МЫ ВИДИМ БЕЗ НАЧАЛА
А ИНОГДА НАОБОРОТ БЫВАЛО
ДОВОЛЬНО ЯСНО ВИДЕЛИ НАЧАЛА
ПОСЛЕДСТВИЙ ЖЕ НИКТО НЕ ЗАМЕЧАЛ
Л.МАРТЫНОВ
Можно подойти к проблеме развития человечества с катастрофических, поллюционогенных или ресурсных, а также кризисных и финансовых позиций, а можно встать на статистико-динамическую платформу, приняв, что численность населения является неким интегральным параметром, на который влияют частные возмущения - финансовые кризисы, погодные аномалии, разливы нефти и т.д.
Чтобы людям жилось легко и счастливо, им необходима энергия. Видимо, энерговыработка также является интегральным параметром, характеризующим этап развития общества. Для полного счастья конкретный человек должен получать блага в неубываемом виде, должна действовать формула "сегодня лучше, чем вчера, завтра лучше, чем сегодня". Для достижения управляемости этой целью можно воздействовать на численность человечества, уменьшая скорость её роста вплоть до прекращения роста численности населения и даже его уменьшения.
Вторым возможным средством воздействия можно считать увеличение энерговыработки для нужд землян и переход на энергосберегающие технологии.
И, наконец, третий, наиболее правильный путь - совместное управление численностью народонаселения и энерговыработкой.
Второй вопрос пристально изучается, проходят конференции, работают институты, выделяются гранты - и это правильно. Однако нельзя, например, решать вопрос месторасположения атомных станций без учёта численности человечества и его распределения по планете. Впрочем, отложим распределения, нам бы разобраться с интегральным параметром - численностью человечества.
КТО В ТЕРЕМЕ ЖИВЁТ?
РУССКАЯ НАРОДНАЯ СКАЗКА
Много говорилось и писалось о якобы предсказанном жрецами майя конце света в 2012 году. Кто-то пугал, кто-то успокаивал. Я предпочитаю успокоить вас - катастрофа будет в 2030±5 году.
Кстати, учёные древнего населения части нынешней Мексики рассчитали свой календарь, действие которого истекает 21 декабря 2012 года, на 5 тысяч 125 лет, но никогда не указывали в нём, что после истечения этого срока наступит конец Света, отметила Вальдес.
В последнее время с позиций экологии очень много внимания уделяется загрязнению окружающей среды, но это только одна сторона вопроса. "Эко…", как известно, означает "Дом" и поэтому очень важен вопрос "Кто в тереме живёт", потому что теремок Земля у нас один на всех и другого нет, важно его не развалить слишком большой человеческой биомассой.
Дело в том, что неуклонный рост численности землян приближается к критической величине. Попробуем это доказать.
Построим график зависимости 1/N, где N - численность человечества, от времени (приведено на графике). График с большой точностью представляет собой прямую линию. Из анализа графика можно сделать ряд выводов, первый из которых состоит в том, что численность населения непрерывно растёт (так как график 1/N падает).
У критиков сразу же возникает вопрос - а можно ли считать полученный график прямой линией?
Первое, что приходит в голову, это спрятаться за спины авторитетов, среди которых академик И.С.Шкловский, П.Л.Капица, ряд других натуралистов и демографов.
Второй ответ - это точность проводимых измерений. У каждого демографа есть свои методики, и поэтому методические погрешности приводят к графикам, несколько отличающимися друг от друга. Тем не менее, имеющиеся данные хорошо ложатся на прямую линию.
После 1990 года график в терминах реакторной физики имеет "безопасный ход" (линейная экстраполяция дает заниженные значения функции). Реальный график начинает отклоняться от прямой линии, кривая "выполаживается".
Третий ответ - отклонения от прямой линии исторически обоснованы, (например, последствия второй мировой войны, что обсуждено ниже), идеальный ход кривой Демиургом корректировался, но отрабатывался с задержкой вследствие наличия задержки в наступлении репродуктивного периода.
Демографические вопросы численности человечества одним из первых учёных поднял Т.Мальтус. Согласно его работе [1], население растёт в геометрической прогрессии, а блага - в арифметической, что неизбежно приведёт к катастрофе.
О том, как обстоят дела в действительности, сказано ниже, однако Мальтус абсолютно прав, утверждая, что численность населения Земли растёт. Мы как-то привыкли к этому, однако сам факт роста численности населения в течение тысяч лет, если вдуматься, представляется поразительным.
В дикой природе численность животных колеблется около постоянного значения (смотри БСЭ [2], "волны жизни") и для системы "хищник-жертва" описывается уравнениями Вольтерра. Сам же факт роста численности человечества говорит о возможности перенаселения Земли.
Этот аспект в современной литературе рассмотрен, по мнению автора, недостаточно, тем более, как это показано ниже, мы уже живем в эпоху перемен. Автору представляется, что уже сам факт неуклонного роста численности человечества в течение десятков и сотен тысяч лет, является аномальным.
Этот рост, видимо, обусловлен преобразованием природы, как в смысле расширения ареала, так и в смысле выведения высокоурожайных сортов растений и высокопродуктивных пород животных. И тот, и другой путь имеют ресурсные ограничения, в первом случае - площадью поверхности Земли (уже освоено чуть больше 10%), во втором - падающей на землю энергией Солнца.
Люди свыклись с тем, что численность человечества растёт, хотя сам факт такого роста в течение десятков тысяч лет представляется аномальным.
Прогноз на будущее
А ОНИ, НЕ ВЕРЯ В ЧУДО
ВЕЧНО ЗАНЯТЫ ЕДОЙ
ЖДУТ, БЕЗУМНЫЕ, ПОКУДА
РАСПРОСТЯТСЯ С ГОЛОВОЙ
Н.ЗАБОЛОЦКИЙ
Продолжим прямую до пересечения с осью координат по времени (1/N = 0). Это дает нам экстраполированные значения для времени, при котором 1/N=0. Эта точка находится в диапазоне 2030±5 лет. Эти цифры получены из обработки графика зависимости 1/N от времени по методу наименьших квадратов.
Применив аппарат теории вероятностей (проверка гипотез) с привлечением к проверке критерия тренда, убеждаемся, что предположение о том, что поведение удельной площади в зависимости от даты - прямая линия - статистически достоверно.
Выход кривой 1/N на ноль означал бы, что население земного шара стало бесконечно большим. Очевидно, что этот вывод абсурден, и через 15 лет этого не произойдет хотя бы из соображений биологических возможностей человека.
Значит, динамика роста населения кардинально изменится и это произойдёт (уже произошло!) очень скоро - на глазах наших современников и, конечно, ваших собственных.
С позиций восьмидесятых годов, когда автор впервые получил этот результат, в нем есть что-то мистическое. Удивляет, что много мистических предсказаний падает на этот период, например, уже упоминаемый выше календарь майя говорит о 2012 годе как о годе качественного перелома.
В великолепной книге И.С.Шкловского "Вселенная, жизнь, разум" (издание 6, 1987 год) [3] со ссылкой на данные журнала "Коммунист" №3 за 1964 год автор нашёл аналогичный график. Таким образом, получить вышесказанный результат можно было уже в середине 60-ых годов, что могло позволить избежать или смягчить социальные взрывы последних лет.
Численность населения Земли растет, как принято считать, за счет прогресса. Принято оперировать понятиями "демографический взрыв", "Беби-бум", "планируемая беременность", и т.д., считая их демографически значимыми.
Вместе с тем из графика это не следует. Из него видно, что "демографического взрыва" не было, "Беби-бум" носит локальный характер, а все губительные последствия войн, эпидемий, природных катастроф, а также полезные изменения в жизни (пастеризация, открытие пенициллина и т.д.) не повлияли коренным образом на численность населения Земли в целом.
Даже изменение возрастной структуры не повлияло на значения этого параметра. В отношении войн, эпидемий и "Беби-бума" можно отметить, что если, например, в Китае холера, то в другом регионе, скажем, в Африке, плодовитость увеличивается, если на Филиппинах цунами, то в Европе применили пенициллин.
Похоже, кто-то (или что-то) следит за тем, чтобы прямая до поры до времени не гнулась слишком сильно. Не исключено, что падение рождаемости в развитых державах является следствием того, что люди этих стран более чувствительны к зову природы, начавшей гнуть свою линию.
Переход в разряд высокоразвитых стран сопровождается падением рождаемости. Не исключено, что верно и обратное - падение рождаемости приводит к переходу в разряд высокоразвитых стран - об этом говорит пример КНР.
Часть II.
В первой части статьи мы рассмотрели график зависимости 1/N, где N - численность человечества, от времени, и обратили внимание, что график с большой точностью представляет собой прямую линию.
Из анализа графика мы сделали ряд выводов, первый из которых состоит в том, что численность населения непрерывно растёт (так как график 1/N падает). Обработав данные графика по методу наименьших квадратов, мы получили, что в 2030±5 году прямая пересечёт ось абсцисс и численность населения земного шара станет бесконечно большим.
Очевидно, что этот вывод абсурден, и через 15 лет этого не произойдёт хотя бы из соображений биологических возможностей человека. Значит, динамика роста населения кардинально изменится и это случится на глазах наших современников.
Прежде чем продолжить рассуждать о будущем, обратимся к прошлому.
Оценка прошлого
ЗАСВЕТИ ЖЕ СВЕЧУ
НА КРАЮ ТЕМНОТЫ
Я УВИДЕТЬ ХОЧУ
ТО, ЧТО ЧУВСТВУЕШЬ ТЫ
И.БРОДСКИЙ
Следует отметить, что в демографии не принято округлять цифры, относящиеся к числу людей, так создаётся впечатление, что каждый сосчитан.
До 1920 года заметных отклонений от прямой линии на графике 1/N(t) не выявлено. В 1920 году заметен незначительный выброс, связанный, видимо, с революционными событиями в мире.
Чем ближе мы подходим к критической точке, тем больше становится фактическое отклонение от прямой линии. Реальный график и интерполяционная линия пересекаются последние три раза в 1940, 1960 и, в последний раз, в 1991-1995 годах. Надо подчеркнуть, что вы лично, уважаемый читатель, принимали участие в этом исключительном событии.
Растёт размах и длительность отклонений, Демиургу всё труднее контролировать ситуацию. Больше эти линии никогда не пересекутся.
Приведенный на рисунке график несёт и дополнительную информацию. Для фиксированной даты можно получить два значения 1/N, а именно, 1/Nинтерполяция и 1/Nфактическое.
Обратные величины этих значений рассчитываются элементарно и позволяют определить отклонения фактического значения от усреднённой прямой линии ?N = Nфактическое - Nинтерполяция.
Выброс 1950 года связан, видимо, с последствиями Второй мировой войны 1939 - 1945 годов. Из графика получается, что убыль за счёт войны составила примерно 110 миллионов человек. Этот выброс самоустранился к 1960 году, однако по инерции численность народонаселения росла вне графика до 1990 года.
В 1974 году нас было больше положенного почти на 300 миллионов человек. С 1995 года график 1/N стал выполаживаться. Недавно (в конце 2005 года, по другим данным - в начале 2006 года) прошло сообщение о том, что нас стало 6,5 миллиардов. Эта точка вполне прилично ложится на график данных, но заметно отходит от прямой линии.
Если бы мы развивались по графику, нас должно бы было быть примерно на миллиард больше.
Следует подчеркнуть, что рост численности населения происходит с временной задержкой (действительно, если одна женщина родит ребёнка за девять месяцев, то девять женщин за месяц с этой задачей не справятся).
Задержка увеличивается, если учесть, что между рождением следующего ребёнка проходит более двух лет. Ещё 12-16 лет следует отдать на достижение репродуктивного возраста. Этот эффект задержки, видимо, проявился в 1950 году при оценке демографических последствий второй мировой войны.
Из графика видно, что допускаемое Творцом временное отклонение не превышает трёх лет.
Вечный вид?
Имеется ряд публикаций в прессе о якобы обнаруженных следах человека в породах многомиллионнолетнего возраста (стальные параллелепипеды, цилиндры, спирали, катушки, другие артефакты).
Эти находки (если они действительно существуют) могут говорить о следующем. Человек существовал всегда, а отсутствие плодов его деятельности говорит о малом распространении этого вида.
Следствием этой посылки может быть ситуация, при которой не человек произошел от обезьяны, а обезьяна (и другие животные) - от человека.
Если человек - современник динозавров, то не он ли виновник их гибели? Прикинем, сколько было людей 60 миллионов лет назад. По графику получаем около 3000 человек - маловато, чтобы истребить всех динозавров, так что хоть это обвинение с человечества снимается.
Прямую 1/N можно продолжить и далее в сторону малых времён. Тогда её пересечение с линией N=1 даёт отметку времени появления первого человека, но не более возраста Вселенной.
Оперируя данными в диапазоне 1900 - 2000 годов, получаем оценку, согласно которой при возникновении Вселенной присутствовало десять человек (или Вселенная гораздо старше). Возраст Вселенной оценивается в 14-20 миллиардов лет. Иными словами, в рассмотренной нами модели получается, что первый человек присутствовал (или участвовал?) при рождении нашего мира.
Используя 1/2000 часть кривой, да ещё на конце, вблизи особой точки, удалось спрогнозировать всю кривую. В этом есть что-то от шулерства, но каждый, вооружившись энциклопедией, миллиметровкой и калькулятором, может проверить результат.
Настораживает - и недаром! - блестящее совпадение этих цифр. Предложенный автором подход не применим в этом диапазоне хотя бы потому, что значения N при малых N носят не непрерывный, а дискретный характер, вследствие чего полученное хорошее совпадение можно считать случайностью.
Проводя аналогию с набором критмассы в ядерном реакторе, можно отметить, что "нулевой отсчёт" носит условный характер и зачастую не лежит на графике "обратного умножения" даже в случае расположения источника и детектора в узлах третьей гармоники.
Часть III.
Покончив с людьми, возьмёмся теперь за ресурсы.
А ПРЯНИКОВ ВСЕГДА НЕ ХВАТАЕТ НА ВСЕХ
ПЕСНЯ
Ресурсные ограничения
Как неоднократно было сказано в предыдущих частях, население Земли растёт, что само по себе удивительно. В 2000 году население Земли оценивается значением N=6?109 человек. Площадь Земли составляет S=5,1?1014 м2.
Тогда на каждого человека приходится приблизительно 8,37?104 м2, или 837 соток (8,37 гектара). Назовём эту величину (S/N) "удельной площадью". Сюда входит и площадь Арктики и Антарктики, и площадь безжизненных и безлюдных Гималаев, и пустыни, песчаные и водные.
На океан приходится 70,8%. На твёрдой земле горы занимают 1/3, пустыни 20%, лес 30%, саванна 20%. Таким образом, для поддержания жизни и культуры остаётся не так уж много места (чуть больше 10% тверди занимают сельскохозяйственные угодья).
Учитывая закон роста народонаселения, было бы интересно прикинуть, сколько времени нам осталось до кризиса перепроизводства людей. Примем, что на человека в предельном случае для поддержания цивилизации достаточно 8,37 соток, что, конечно, очень мало. Значит, уже сейчас на Земле живёт около 1% возможного населения.
Для дальнейших рассуждений возьмём, как наиболее достоверную, выборку, относящуюся к XX веку (с 1900 по 2000 год включительно). Даже в этом достаточно изученном диапазоне данные различных источников отличаются (разница до 3%). Изменение удельной плотности жителей Земли во времени действительно хорошо описывается линейной зависимостью и даёт экстраполированные значения для предельной даты сохранения существующей цивилизации (критерий S/N>8,37соток) в диапазоне 2020-2030 годов.
Эта дата практически неотличима от даты 2030±5 год предельного случая 1/N=0. Совпадение, прямо скажем, удивительное.
Благосостояние каждого индивидуума по крайней мере последние 300 лет увеличивается. Период удвоения энерговыработки составляет около 20 лет. Это ставит не только ресурсные, но и поллюционогенные (в том числе тепловое загрязнение) ограничения. Через 200 лет энерговыработка экстраполируется значением 3?1022 эрг/с, что составит около 1% от солнечной энергии, попадающей на Землю, что приведет к изменению климата. Следовательно, и по этому ресурсному параметру не так быстро, но всё-таки неизбежно надо ждать перемен.Упомянем, что прогнозируется исчерпание невосполнимых ресурсов через несколько десятилетий (нефть, в частности, через 35 лет). Поразительно, что несколько ограничений в привычном ритме жизни попали на один короткий отрезок времени, однако первый и очень серьёзный параметр в этой очереди - структурные изменения в динамике народонаселения.
Данные последних лет по численности населения планеты осторожно намекают, что прямая начинает искривляться, иными словами, перемены уже начинаются или начались. Посмотрим, связано ли это с нашими ресурсами?
Признаём мы это или нет, но жизнь налаживается. Это подтверждается и ростом мирового ВВП в последние десятилетия - примерно 3% в год. Если рост народонаселения идёт вслед за локомотивом прогресса, то логично предположить, что такой интегральный фактор, как ВВП или производство энергии, является показателем его скорости.
Оказывается, что рост производства всех видов энергии за последние 300 лет подчиняется экспоненциальному закону. Период удвоения энерговыработки составляет около 20 лет. Можно посчитать, когда произойдёт неизбежное с точки зрения математики падение ВВП на душу населения при условии сохранения законов роста населения и энерговыработки.
Для расчёта примем, что рост энерговыработки (или ВВП, что не принципиально) происходит по экспоненциальному закону
E(t) = E0e?t
Величина, обратная численности народонаселения, описывается прямой линией
1/N(t) = at+b
Тогда блага, приходящиеся на среднестатистического человека Земли, определяются делением Е/N: E(t)/N(t) = E0e?t *(at+b)
Значения ? определяются из условия трехпроцентного роста ВВП. Значения а и b определяются из графика 1/N(t).
Взяв производную по t и приравняв её к нулю, получаем выражение для времени максимального благосостояния на душу населения.
Как это ни прискорбно, пик максимального благосостояния землян, рассчитанный по вышеприведенной модели для случая 3% роста, пришёлся на конец 1991 года. Увеличение в модели в разумных предположениях процента роста ВВП не меняет ситуацию, так, для 5% роста пик приходится на начало 2001 года.
Увы, лучшие времена, как оказалось, позади и математическая модель, действующая на протяжении нескольких сотен (а может быть и тысяч) лет, после 90-ых годов XX века перестаёт работать. Тот, кто первым поймёт суть новых тенденций, окажется на коне - он будет знать, например, покупать ему нефть или продавать, где и сколько АЭС надо строить и т.д.
Из рассматриваемой модели следует, что ухудшение жизни сначала происходит достаточно плавно (к 2020 году ВВП на душу населения упадёт в полтора раза), а затем начнётся его резкое падение.
Известно, что животные чувствуют приближение катастроф, например, землетрясений. Чувствуют их и люди, замечено, что землетрясениям очень часто предшествуют потрясения социальные - бунты, беспорядки и т.п. Не исключено, что мы здесь тоже имеем явление такого же типа (я имею в виду распад СССР), но на качественно ином уровне.
Наряду с грустными тенденциями есть и моменты, которые могут вызвать положительные эмоции. Наполняет чувство гордости оттого, что автору (и вам, читающим эти строки) довелось жить в краткий миг наибольшего благосостояния человека за всю многотысячелетнюю историю человечества.
Автор не исключает возможности того, что блага, приходящиеся на одного человека, могут возрастать и дальше, но уже по другим неизвестным нам законам и, видимо, за счёт прекращения роста или уменьшения численности человечества.
Очень похоже, что в ближайшие десятилетия будет достигнут его максимум, и некоторые из нас, а внуки наших внуков наверняка, этот максимум зафиксируют.
Как мы убедились во второй части статьи, на начало 2006 года "недопоявилось" около миллиарда человек, что позволило не сделать меньше удельный ВВП на душу населения. Дальнейшее снижение скорости роста народонаселения может поддерживать удельный ВВП ещё несколько десятилетий. Природа (или судьба?) обеспечивает плавность перехода и, похоже, хранит нас от катастроф, одна из которых могла (может?) случится в районе 2020 года.
Так как мы не знаем новых законов динамики народонаселения, продолжим пользоваться линейной экстраполяцией и графиком 1/N. Новая экстраполяция, сделанная по данным 1990-2005 годов, предупреждает об опасности 2060 года.
Таким образом, нам, видимо, дана ещё тридцатилетняя отсрочка, но это не повод для расслабления - закономерности перехода к застабилизировавшемуся обществу и его параметрам ещё не выявлены, но это и не задача настоящей публикации.
Задача - показать, что мы не можем дальше жить так, как жили столетиями и тысячелетиями, и это объективная реальность.
Наверняка существует несколько путей (сценариев) перехода к обществу со стабилизированной численностью населения, как, впрочем, и моделей этого общества, и над этим надо работать.
Придумать альтернативу стабильному (или пульсирующему, или коллапсирующему) обществу невозможно, как невозможно эвакуировать с Земли миллионы людей средствами современной техники. Кстати, К.Э.Циолковский разрабатывал ракетную технику в каком-то смысле по заказу Н.Фёдорова именно для эвакуации оживлённых людей Земли и обеспечения экспансии человечества во Вселенной.
Автор предлагает считать 1990 год - последний год развития человечества по закону 1/N - нулевым годом эпохи перемен.
В это же время (1991 год) появился и первый глобальный фактор, непосредственно влияющий на продолжительность жизни, рождаемость, благосостояние и, в конечном счете, численность человечества. Этот грозный фактор - Интернет. Попробуйте доказать обратное!
Часть IV.
Лучшие времена по обеспеченности материальными ресурсами остались позади. Математические модели, действовавшие на протяжении сотен, если не тысяч лет, перестают работать. Тот, кто первым поймёт суть новых тенденций, окажется на коне.
В предыдущих частях мы получили, что пик максимального благосостояния землян, пришёлся на 1991-2001 годы. Теперь ВВП на душу населения, усреднённое по планете, будет только падать - сначала медленно, потом резко.
Наряду с грустными тенденциями есть и моменты, которые могут вызвать положительные эмоции. Наполняет чувство гордости оттого, что автору (и вам, читающим эти строки) довелось жить в краткий миг наибольшего благосостояния человека за всю многотысячелетнюю историю человечества.
Может ли оказаться сделанный нами вывод неверным? Может, но только в том случае, если росту численности населения Земли будет положен конец.
Разобравшись с ресурсами, перейдём теперь к влиянию загрязнений.
ОНИ СОЗДАЮТ ПУСТЫНЮ
И НАЗЫВАЮТ ЭТО МИРОМ
ТАЦИТ
Влияние загрязнений
Основными видами загрязнений можно считать химическое, радиационное и тепловое загрязнение. Не каждую грязь можно замести под коврик. Под грязью (отходами) мы понимаем нечто, не подлежащее либо не поддающееся полезному применению.
Вместе с тем, если отходы не нужны нам здесь и сейчас, то совсем не очевидно то, что они не потребуются нашим потомкам. Некоторые виды отходов должны созреть. Например, некоторые отходы при добыче меди в соответствующей смеси через несколько сотен лет дозреют до малахита.
Особняком стоит загрязнение воздуха, одного из наиболее опасного сократителя народонаселения.
Интересен момент радиационного загрязнения. После Хиросимы и Чернобыля - а с 2011 года, и после Фукусимы - радиофобия вносит заметный вклад в наши страхи.
В действительности, в отношении сокращения народонаселения вклад радиационного загрязнения представляется незначительным. Об этом, в частности, говорит тот факт, что продолжительность жизни в Хиросиме одна из самых больших в мире.
При нормальной эксплуатации АЭС радиационные выбросы АЭС в десятки раз меньше, чем радиационные выбросы по природным изотопам от работающей на угле станции такой же мощности. Но АЭС не терпит панибратства и расхлябанности и потенциально очень опасна в случае аварии.
В отношении наших потомков можно отметить следующее. Распад урана происходит и в естественных условиях. В реакторе, грубо говоря, этот процесс идёт под контролем и ускоряется. Через несколько тысяч лет активность отходов АЭС будет меньше, чем активность соответствующего количества урансодержащих руд.
Если считать радиационное загрязнение безусловным злом, то получается, что АЭС очищает наш дом для будущих поколений.
Радиационная опасность может подстерегать нас и на неядерных объектах, например, при нефтегазодобыче. Рассмотрим случай потенциальной опасности, возникающей из воздуха. В нём содержится природный радиоактивный газ радон, в малых концентрациях считающийся не опасным.
Но при производстве сжиженного азота и кислорода из воздуха в качестве побочного продукта образуется ксенон-криптоновый концентрат. Как вы уже догадались, в этом концентрате содержится и радон, причем в количествах, требующих принятия мер обеспечения радиационной безопасности.
Тепловое загрязнение как таковое в ближайшие 200 лет представляется незначительным. Другое дело, что нашими усилиями, например, при сжигании органики, может нарушиться существующее равновесие за счет парникового эффекта.Последствия воздействия электромагнитного загрязнения на численность населения пока неясны. Тем не менее, известно, что в радиодиапазоне Земля "шумит" громче Юпитера, и этот шум - рукотворный.
Первый экологический эксперимент был поставлен в начале Фанерозоя около 5 миллиардов лет назад. Атмосфера Земли после её формирования имела не окислительный, а восстановительный характер.
Практически сразу (с геологической точки зрения) возникли микроорганизмы, которые набросились на молекулы органики (в частности, метана). Отходами их жизнедеятельности стал, в том числе, кислород, который и погубил значительную долю этих организмов. Эта экологическая драма, подробности которой мы не узнаем никогда, была самой масштабной, по сравнению с которой гибель динозавров - лишь легкая рябь в океане жизни.
Мы являемся свидетелями многочисленных экологических катастроф, происходящих в бутылках настоящего шампанского. Внесённые в раствор сахара дрожжи начинают поедать сахар и размножаться, продуктами метаболизма в этом случае будет этиловый спирт и углекислый газ. Спирт даже дрожжам усложняет жизнь, их становится меньше даже при наличии достаточной кормовой базы (полусладкое шампанское). В конечном счёте все дрожжи погибают, отравленные спиртом.
Чисто умозрительно можно предположить, что сначала размножение происходит по экспоненте, дальнейшая динамика может дать подсказку о будущем человечества. Возможный эксперимент выглядит следующим образом.
В термостат устанавливаются несколько герметичных ёмкостей с раствором сахара, в них добавляются дрожжи, контролируется объём выделяющегося углекислого газа в зависимости от времени. Интересно оценить стохастичность процесса, сравнивая динамику газовыделения в нескольких ёмкостях.
Радиологические аспекты космической экологии
Ещё несколько десятков лет назад говорили о "неисчерпаемых ресурсах" - океана, нефти, угля... Оказалось, что человечеству совсем не трудно их исчерпать.
В радиологическом плане в эту же эпоху существовала концепция "разбавления отходов до безопасной концентрации". Идеологически в неявном виде эта концепция основана на другой, так никогда и не сформулированной концепции - концепции бесконечной Земли.
Сейчас стало ясно, что только разум может удержать человечество от попыток, иногда неосознанных, изменить мир настолько, что человеку в нём не останется места. Следовательно, необходимы границы формирования безопасной техносферы и условий трансформирования в такую техносферу уже существующих техногенных объектов.
Один из частных вопросов - определения границы экологических притязаний человечества при использовании радиоактивных веществ (РВ) в космосе.
Первые спутники и первые радиоактивные вещества на орбите появились в эпоху "концепции бесконечной Земли", поэтому вопрос о защите среды обитания при возвращении объекта на Землю просто не стоял. Тем более, что именно в этот период значительно больший ущерб приносили испытания ядерного оружия.
Обеспокоенность общественности стала проявляться после падения радиоизотопного устройства в канал на территории США. К этому времени началось засорение низких орбит вокруг Земли и стал обсуждаться вопрос об учёте наличия в ближнем космосе техногенных, в том числе и обитаемых, объектов при их взаимодействии с использующими РВ космическими аппаратами (КА). Таким образом, ближний космос попал в сферу экологических интересов Земли.
Вместе с тем до настоящего времени для отработавших свой срок или аварийных реакторов предусматривается перевод на "высокую" орбиту с периодом существования >700 лет, при этом забота о последствиях прекращения их существования перекладывается на наших потомков.
Ещё меньше заботы проявляется в отношении КА с реактором, направляемым к Юпитеру, где останов реактора после выполнения программы может вообще не предусматриваться.
В концепции обеспечения безопасности пилотируемой экспедиции на Марс субъектами, в отношении которых осуществляется защита, являются космонавты, а также окружающая среда и население Земли, защита Марса не обсуждается. Таким образом, мы видим, что в сфере воздействия человека присутствуют области, к которым экологическое отношение человека не сформулировано.
В литературе описаны предложения по утилизации радиоактивных отходов путем сбрасывания их на Солнце или вывода на дальние околосолнечные орбиты. Следовательно, в экологическом смысле дальний космос может рассматриваться как хранилище радиоактивных отходов.
Как следует из вышеизложенного и подтверждается опытом последних десятилетий, сфера экологических притязаний, существующая в массовом сознании, в пространственном смысле постоянно расширяется. Есть смысл постараться определить границы этих притязаний и попытаться дать прогноз изменения этих границ.
Вопрос об использовании Луны в качестве ядерного полигона не обсуждается с пятидесятых - шестидесятых годов, в сознании современного нам человека Луна рассматривается как часть Земли, её продолжение, так как человек уже побывал там и может вновь там оказаться.
Не рассматривается в качестве свалки отходов и Марс, так как человек может появиться и там. Представляется разумным, что человек на интуитивном уровне считает нужным защищать ту среду, в которой человек или уже находится, или, по его представлениям, может в принципе находиться в обозримом будущем - окружающую среду человека в прямом смысле этого слова.
Из вышеизложенного следует, что граница этой среды сегодня проходит в "ближнем" космосе в области сотен километров и в виде сингулярности включает Луну, Марс и его спутники. Имеется тенденция к расширению границы до уровня "высоких" орбит.
Границы существуют как в пространстве, так и во времени. Так как перевод реакторной установки на "высокую" орбиту считается приемлемым, а также с учётом соображений о сроках существования хранилищ отходов (в данном разделе не обсуждаются) можно полагать, что границы экологических интересов землян находятся на уровне тысячи (тысяч) лет.
Представляется разумным принять, что по прошествии ук