Страница:
Кроме прочего, существует еще один риск – возможное неправильное понимание причин существования магнитного поля Земли. (В таком случае ставится под вопрос правильность оценок и прогнозов.)
Однако такое событие может произойти только до того, как будут созданы мощные биотехнологии, так как с их помощью достаточно быстро могут быть созданы необходимые лекарства, что одновременно затмит риски естественных болезней возможностью с гораздо большей скоростью создавать искусственные.
Естественная пандемия возможна и на одной из постапокалиптических стадий, например после ядерной войны, хотя и в этом случае будут преобладать риски применения биологического оружия. Чтобы естественная пандемия стала действительно опасной для всех людей, должно возникнуть одновременно множество принципиально разных смертельных возбудителей – что естественным путем маловероятно. Есть также шанс, что мощные эпизоотии – синдром коллапса колоний пчел CCD, [76]африканский грибок на пшенице (угандийская плесень UG99 [77]), птичий грипп и подобные им – нарушат систему питания людей настолько, что это приведет к мировому кризису, чреватому войнами и снижением уровня развития.
Возникновение новой болезни нанесет удар не только по численности населения, но и по связности, которая является важным фактором существования единой планетарной цивилизации. Рост населения и увеличение объема одинаковых сельскохозяйственных культур увеличивают шансы случайного возникновения опасного вируса, так как возрастает скорость перебора вариантов. Отсюда следует, что существует определенный предел числа населения одного биологического вида, после которого новые опасные болезни будут возникать каждый день.
Из реально существующих болезней следует отметить две:
1. Птичий грипп. Как уже неоднократно говорилось, опасен не птичий грипп, а возможная мутация штамма H5N1 в вирус, способный передаваться от человека к человеку. Для этого, в частности, должны измениться прикрепляющие белки на поверхности вируса, чтобы он крепился не в глубине легких, а выше, где больше шансов попасть в капельки кашля. Возможно, что это относительно несложная мутация. Пока спорят о том, способен ли H5N1 так мутировать, в истории уже есть прецеденты смертельных эпидемий гриппа. Наихудшей оценкой числа возможных жертв мутировавшего птичьего гриппа была оценка в 400 миллионов человек. И хотя это не означает полного вымирания человечества, это почти наверняка отправит мир на постапокалиптическую стадию.
2. СПИД. Эта болезнь в современной форме не может привести к полному вымиранию человечества, хотя она уже отправила ряд стран Африки на постапокалиптическую стадию.
Интересны рассуждения Супотинского о природе СПИДа [78]и о том, как эпидемии ретровирусов неоднократно прореживали популяции гоминидов. Он также предполагает, что у ВИЧ есть природный носитель, возможно микроорганизм. Если бы СПИД стал распространяться, как простуда, участь человечества была бы печальной.
Кроме двух болезней, указанных выше, можно отметить также устойчивые к антибиотикам новые штаммы микроорганизмов, например, больничный золотистый стафилококк и лекарственно-устойчивый туберкулез. При этом процесс нарастания устойчивости различных микроорганизмов к антибиотикам развивается, и такие организмы все больше распространяются, что в какой-то момент может дать кумулятивную волну из многих устойчивых болезней (на фоне ослабленного иммунитета людей).
Конечно, можно рассчитывать, что биологические сверхтехнологии победят опасные заболевания, но если в появлении таких технологий произойдет задержка, то участь человечества незавидна. Воскрешение оспы, чумы и других прошлых болезней хотя и возможно, но по отдельности каждая из них не может уничтожить всех людей.
1. Самопроизвольный переход вакуума в состояние с более низкой энергией. По расчетам Бострома и Тегмарка, вероятность подобной общевселенской катастрофы, даже если она физически возможна, – меньше одного процента в ближайший миллиард лет. [79]То есть шанс меньше, чем один к миллиарду, что она случится в XXI веке. Это же относится и к столкновению бран (поверхностей в многомерном пространстве в теории струн), и к любым другим сценариям вселенских катастроф естественного происхождения.
2. Неизвестные процессы в ядре Земли.Есть предположения, что источником земного тепла является естественный ядерный реактор в центре планеты в несколько километров диаметром. [80]
При определенных условиях, предполагает В. Анисичкин, например при столкновении с крупной кометой, он может перейти в надкритическое состояние и вызвать взрыв планеты. Р. Рагхаван предполагает, что естественный ядерный реактор в центре Земли имеет диаметр 8 км и может остыть и перестать создавать земное тепло и магнитное поле. [81](Кроме того, если по геологическим меркам некие процессы уже назрели, то это означает, что гораздо проще нажать на спусковой крючок, чтобы запустить их, – а значит, человеческая деятельность может их разбудить.)
До границы земного ядра – около 3000 км, а до Солнца – 150 000 000 км. От геологических катастроф каждый год гибнут десятки тысяч людей, а от солнечных катастроф – ни один. Прямо под нами находится гигантский котел с расплавленной лавой, пропитанной сжатыми газами. Крупнейшие вымирания живых существ хорошо коррелируют с эпохами интенсивного вулканизма. Процессы в ядре в прошлом, возможно, стали причинами таких грозных явлений, как трапповый вулканизм.На границе Пермского периода 250 миллионов лет назад в Восточной Сибири излилось 2 миллиона кубических км лавы, что в тысячи раз превышает объемы извержений современных супервулканов.
Это привело к вымиранию 95 процентов видов.
Процессы в ядре также связаны с изменениями магнитного поля Земли, физика которого пока не очень понятна.
В.А. Красилов в статье «Модель биосферных кризисов. Экосистемные перестройки и эволюция биосферы» предполагает, что периоды неизменности, а затем изменчивости магнитного поля Земли предшествуют колоссальным трапповым излияниям. [82]Сейчас мы живем в период изменчивости магнитного поля. Периоды изменчивости магнитного поля длятся десятки миллионов лет, сменяясь не менее длительными периодами стабильности, так что при естественном ходе событий у нас есть миллионы лет до следующего проявления траппового вулканизма, если он вообще будет.
Основная опасность состоит в том, что люди любыми проникновениями в глубь Земли могут подтолкнуть эти процессы, если они уже созрели до критического уровня. (Однако трапповые излияния не являются излияниями вещества самого ядра Земли – тяжелого железа, а являются движением вверх разогретых теплом ядра частей мантии.)
В жидком земном ядре наиболее опасны растворенные в нем газы. Именно они способны вырваться на поверхность, если им будет предоставлен канал. По мере осаждения тяжелого железа вниз оно химически очищается (восстановление за счет высокой температуры) и все большее количество газов высвобождается, порождая процесс дегазации Земли.
Определенную опасность представляет соблазн получать даровую энергию земных недр,выкачивая раскаленную магму. (Хотя если это делать в местах, не связанных с плюмами, то это должно быть достаточно безопасно.)
Есть предположение, что спреддинг океанического дна из зон срединных хребтов происходит не плавно, а рывками, которые, с одной стороны, гораздо реже (поэтому мы их не наблюдали), чем землетрясения в зонах субдукции, а с другой – гораздо мощнее. В качестве примера будет уместной следующая метафора: разрыв воздушного шарика – гораздо более мощный процесс, чем его сморщивание.
Таяние ледников приводит к разгрузке литосферных плит и усилению вулканической активности (например, в Исландии – в 100 раз). Поэтому будущее таяние ледникового щита Гренландии опасно.
Наконец, есть смелые предположения, что в центре Земли (а также других планет и даже звезд) находятся микроскопические (по астрономическим масштабам) реликтовые черные дыры,которые возникли там во время зарождения Вселенной. (См. статью А.Г. Пархомова «О возможных эффектах, связанных с малыми черными дырами». [83])
По теории С. Хокинга, реликтовые дыры должны испаряться медленно, но с нарастающей скоростью ближе к концу своего существования, так что в последние секунды такая дыра производит вспышку с энергией, эквивалентной примерно 1000 тонн массы (и в последнюю секунду – 228 тоннам), что составляет примерно 20 000 гигатонн тротилового эквивалента, что примерно равно энергии от столкновения Земли с астероидом в 10 км в диаметре. [84]Такой взрыв не разрушил бы планету, но вызвал по всей поверхности землетрясение огромной силы, вероятно, достаточное, чтобы разрушить все строения и отбросить цивилизацию на глубоко постапокалиптический уровень. Однако люди бы выжили, по крайней мере те, что находились в тот момент в самолетах и вертолетах.
Микроскопическая черная дыра в центре Земли находилась бы одновременно под действием двух процессов – аккреции вещества и потери энергии хокинговским излучением, которые могли бы находиться в равновесии, однако сдвиг равновесия в любую сторону был бы чреват катастрофой – или взрывом дыры, или поглощением Земли, или разрушением ее за счет более сильного выделения энергии при аккреции.
3. Взрывы других планет Солнечной системы.Помимо взрывов урановых реакторов в центре планет по Анисичкину, есть предположение о причинах возможного взрыва планет в результате особых химических реакций в ионизированном льде. Э.М. Дробышевский в статье «Опасность взрыва Каллисто и приоритетность космических миссий» [85]предполагает, что такого рода события регулярно происходят в ледяных спутниках Юпитера и для Земли они опасны образованием огромного метеоритного потока. Он высказывает гипотезу, что во всех спутниках эти процессы уже завершились, кроме Каллисто, который может взорваться в любой момент, и предлагает направить на исследование и предотвращение этого явления значительные средства. (Стоит отметить, что в 2007 году взорвалась, причем повторно, комета Холмса, и никто не знает почему – а в ней ионизация льда во время полета около Солнца была возможна.)
В любом случае, чем бы ни было вызвано разрушение другой планеты или крупного спутника в Солнечной системе, это представляло бы длительную угрозу земной жизни (см. описание гипотезы о выпадении осколков: «Динозавров погубило столкновение астероидов в 400 млн. км от Земли» [86]).
4. Внезапный выход в атмосферу растворенных в Мировом океане газов.Грегори Рескин опубликовал в 2003 году статью «Океанические извержения, вызванные метаном, и массовые вымирания», [87]в которой рассматривает гипотезу о том, что причиной многих массовых вымираний были нарушения метастабильного состояния растворенных в воде газов, в первую очередь метана. С ростом давления растворимость метана растет, поэтому на глубине она может достигать значительных величин. Но это состояние метастабильно, так как если произойдет перемешивание воды, то начнется цепная реакция дегазации, как в открытой бутылке с шампанским. Выделение энергии при этом в 10 000 раз превысит энергию всех ядерных арсеналов на Земле.
Рескин показывает, что в наихудшем случае масса выделившихся газов может достигать десятков триллионов тонн, что сопоставимо с массой всей биосферы Земли. Выделение газов будет сопровождаться мощными цунами и горением, что может привести или к охлаждению планеты за счет образования сажи, или, наоборот, к необратимому разогреву, так как выделившиеся газы являются парниковыми.
Необходимыми условиями для накопления растворенного метана в океанских глубинах является аноксия (отсутствие растворенного кислорода, как, например, в Черном море) и отсутствие перемешивания. Также способствовать процессу может дегазация метангидратов на морском дне. Для того чтобы вызвать катастрофические последствия, отмечает Рескин, достаточно дегазации даже небольшого по площади участка океана.
Примером катастрофы подобного рода стала внезапная дегазация озера Ниос, которая в 1986 году унесла жизни 1700 человек. Рескин отмечает, что вопрос о том, какова ситуация с накоплением растворенных газов в современном мировом океане, требует дальнейших исследований.
Глава 17
Одним из наиболее сложных для понимания моментов, связанных с рисками человеческого вымирания, является так называемая Теорема о конце света (Doomsday argument, сокращенно DA). В зависимости от ее истинности или ложности наша оценка вероятности человеческого вымирания может меняться.
Существует множество несовместимых версий теоремы, и не наблюдается никакого консенсуса между учеными, ее исследующими.
DA имеет статус научной гипотезы – это значит, что работы, посвященные ей, публикуются в ведущих научных и философских журналах (например, в Nature) в разделе «гипотезы». Следовательно, она не является ни апокалиптической фантазией, ни псевдонаучной теорией вроде теории о внезапном смещении полюсов Земли. Вместе с тем она довольно сложна, как специальная теория относительности, и, в отличие от взрыва атомной бомбы, ее невозможно представить визуально.
В основе этой теоремы лежит так называемый принцип Коперника, который гласит, что мы являемся обычными наблюдателями Вселенной и находимся в обычных условиях. Или, иначе говоря, я нахожусь в середине некоего процесса, и вряд ли в самом его начале или в самом конце. Этот принцип применим к любым процессам и явлениям.
Например, я могу с большой долей уверенности утверждать, что читатель данного текста не читает его ни в 1 час ночи 1 января, ни в 11 вечера 31 декабря, а где-то в середине года. Я также со значительной вероятностью могу утверждать, что фамилия читателя не начинается на Аа и на Яя. Или например, если я ткну пальцем в случайного человека на улице, очень маловероятно, что этот человек будет жить свой первый или свой последний день на Земле. Точно так же очень маловероятно, что мой читатель сейчас находится на экваторе или на Северном полюсе, а скорее всего – где-то между ними. Все это кажется самоочевидным.
Отсюда нетривиальный вывод: зная свое нынешнее положение в истории человечества как среднее, можно приблизительно оценить будущее время существования человечества. То есть человечество проживет еще примерно столько же, сколько оно прожило в прошлом. Поскольку виду Homo sapiens на сегодня 100 000 лет, то можно предположить, что он просуществует еще примерно такое же время.
Если это рассуждение верно, то человечество никогда не станет цивилизацией, которая в течение миллиардов лет покорит всю Галактику.
Но не особенно пугающий результат – гибель через 100 000 лет – мы получаем, только пока рассматриваем лишь возраст человечества в годах. Однако для более точного вычисления среднего положения нам надо использовать не продолжительность существования человечества, а учесть тот факт, что плотность населения постоянно росла, и поэтому гораздо вероятнее родиться в период, когда население Земли исчисляется миллиардами, как в XX веке. Для этого надо использовать не дату рождения человека, а его ранг рождения, то есть его как бы порядковый номер в счету родившихся людей.
До настоящего времени на Земле родилось примерно 100 миллиардов людей. Если верно, что я нахожусь примерно в середине общего числа людей, которое когда-либо будет жить на Земле, то в будущем, до человеческого вымирания, родится примерно еще порядка 100 миллиардов людей (точная связь вероятности и ожидаемого числа задается формулой Готта). Однако, учитывая то, что население Земли приближается к 10 миллиардам, искомые следующие 100 миллиардов будут набраны менее чем за тысячу лет. Итак, тот факт, что скорее всего я нахожусь в обычных условиях, означает, что шансы для человечества погибнуть в ближайшую тысячу лет весьма велики– такова наиболее простая формулировка Теоремы о конце света.
Вероятно, большинство читателей начали испытывать глубокое чувство протеста против приведенных выше рассуждений, усмотрев в них множество логических ошибок и издевательств над теорией вероятности. Кто-то уже вспомнил анекдот про шансы встретить динозавра на улице (50 на 50 – или встретишь, или нет). Это естественная реакция. Большинство ученых также приняло данную теорию в штыки. Однако проблема в том, что эта теория не имеет простых опровержений. То есть их существуют десятки, но ни одно из них не имеет общезначимой убедительной силы, и всегда находятся контраргументы.
Впервые данная идея пришла в голову Б. Картерув начале 80-х годов, одновременно со знаменитым «антропным принципом». Однако он не решился ее опубликовать как слишком смелую. Позже ее опубликовал Дж. Леслив своей книге «Конец света» и ряде статей. В формулировке Картера – Лесли Теорема о конце света имеет более сложный вид с использованием базовой в теории вероятностей теоремы Байеса, однако окончательный результат получается еще хуже, чем в приведенном упрощенном изложении – то есть вероятность человеческого выживания оказывается еще ниже.
Однако пока Картер колебался, публиковать ли свое открытие, к похожим выводам, но в другой, более простой математической форме пришел Ричард Готт,который опубликовал в авторитетном журнале Nature гипотезу о том, что, зная прошлое время существования объекта, можно дать вероятностную оценку того, сколько времени он еще просуществует – при условии, что я наблюдаю данный процесс в случайныймомент времени его существования.
Например, если я возьму случайного человека с улицы, то я могу дать, используя формулу Готта, следующую оценку вероятной продолжительности его будущей жизни: с вероятностью в 50 процентов он умрет в период времени, равный от одной трети до трех его текущих возрастов. Например, если человеку 30 лет, то я могу с уверенностью в 50 процентов утверждать, что он проживет еще от 10 до 90 лет, то есть умрет в возрасте от 40 до 120. Безусловно, это верное, но крайне расплывчатое предсказание. Разумеется, если взять 90-летнего старика или годовалого младенца, то предсказание будет неверным – однако нельзя намеренно выбирать контрпримеры, так как условием применимости формулы Готта является выборка случайногочеловека.
Точно так же тот факт, что средняя скорость молекул газа в воздухе составляет 500 метров в секунду, не опровергается тем, что некоторые молекулы имеют скорость в 3 километра в секунду, а другие неподвижны – потому что статистические высказывания не опровергаются отдельными примерами.
Действенность своей формулы Ричард Готт затем успешно продемонстрировал, предсказав будущую продолжительность бродвейских шоу только исходя из знания о том, сколько времени каждое из них уже шло, а также время распада радиоактивного элемента, если неизвестно, какой это элемент.
Кстати, история открытия Готтом своей формулы также весьма интересна. Будучи студентом, он приехал в Берлин и узнал, что Берлинская стена существует уже 7 лет. Он заключил, что его приезд в Берлин и возраст стены являются взаимослучайными событиями, и, воспользовавшись принципом Коперника, предположил, что скорее всего он находится приблизительно в середине времени существования Берлинской стены. Отсюда он сделал оценку, что с вероятностью в 50 процентов стена падет в период от 2,5 до 21 года от того момента. Примерно через двадцать лет стена пала, и Готта удивила точность его предсказания. Тогда он и решился исследовать тему подробнее. Естественно, он применил свою формулу и к оценке времени будущего существования человечества, в результате чего получил рассуждения, аналогичные тем, с которых мы начали эту главу.
Следует обратить внимание на то, что в формулировке Картера – Лесли Теоремы о конце света вычисляется не сама вероятность человеческого вымирания, а поправка к некой известной вероятностиглобальной катастрофы, сделанная с учетом того факта, что мы живем до нее.
Рассмотрим, как работает такая поправка на примере. Допустим, у нас есть две с виду одинаковые урны с шариками, в одной из которых лежит 10 шариков, пронумерованных от 1 до 10, а в другой – 1000 таких же шариков, пронумерованных от 1 до 1000. Мне предлагают выдвинуть гипотезу о том, какое количество шариков находится в урне. В этом случае моя ставка будет 50 на 50, так как урны одинаковые. Затем мне разрешают достать один шарик из одной урны. Если это шарик с номером больше 10, то я могу быть на 100 процентов уверен, что это та урна, в которой 1000 шариков. Если же это шарик с номером меньше 10, допустим «7», то он мог принадлежать обеим урнам. Однако шансы достать такой шарик из первой урны – 100 процентов, а из урны с тысячью шариками – только 1 процент. Отсюда я могу заключить, что урна, из которой я достал шарик, это урна с десятью шариками, с вероятностью примерно в 99 процентов. Теорема Байеса описывает данную ситуацию в общем случае, когда нужно «проапгрейдить» исходную вероятность с учетом новых данных.
Допустим, что вместо шариков у нас продолжительность существования земной цивилизации в столетиях. Тогда первой урне в 10 шариков соответствует выживание людей в течение 1000 лет, а второй урне – в течение 100 000. При этом мы знаем, что вероятность каждого из вариантов, исходя из общего теоретического анализа рисков, – 50 процентов (что вполне правдоподобно). Тогда в качестве акта «вынимания шарика» будет принятие к сведению того факта, что мы сейчас находимся в первом тысячелетии технологической цивилизации. Тогда с вероятностью в 99 процентов мы находимся в том русле будущего, которое просуществует только 1000 лет.
Проиллюстрируем это более близким к теме мысленным экспериментом (этот эксперимент известен в англоязычной литературе как «парадокс спящей красавицы»). Допустим, что космонавт отправляется в загерметизированном и лишенном часов космическом корабле в состоянии анабиоза на одну из двух планет. Первая планета обречена прожить 100 лет, а вторая – 1000, после чего каждая из планет взрывается. То, на какую из планет попадет космонавт, определяется броском монеты после его старта и погружения в анабиоз. При этом дата посадки для каждой из планет определяется случайным образом. Итак, когда космонавт совершает посадку и выходит из анабиоза, но еще не открывает люк корабля, он может рассуждать, что поскольку брошена монета, то он с вероятностью 50 на 50 находится на одной из двух планет. Затем он открывает люк и спрашивает у местного жителя, какой сейчас век по местному исчислению. Если сейчас век, больше, чем первый век, то он может быть уверен, что попал на вторую планету, которая живет 1000 лет. Если же местный житель говорит, что сейчас первый век, то космонавт должен сделать поправку к той априорной вероятности в 50 на 50, которую он имел, когда сидел в закрытом корабле.
Рассчитаем величину поправки: допустим, что космонавт участвовал в этом эксперименте 100 раз. Тогда (предполагая, что монета легла ровно 50 на 50) в 50 случаях он попадет на первую планету, а в 50 – на вторую. Из первых 50 случаев он в каждом из них получит ответ, что сейчас идет только первый век, тогда как на второй планете он получит такой ответ только в одной десятой исходов, то есть в 5 случаях. Итак, в сумме он получит ответ, что сейчас идет первый век, в 55 случаях, из которых в 50 случаях это будет означать, что он оказался на короткоживущей планете. Тогда из того, что он узнал, что сейчас первый век по местному исчислению, он может заключить, что он оказался на короткоживущей планете, с вероятностью в 10/11, что примерно равно 91 проценту. Что значительно хуже его априорного знания о том, что шансы попасть на короткоживущую планету составляют 50 процентов.
Возникновение новой болезни
Крайне маловероятно, что появится болезнь, способная сразу уничтожить всех людей. Даже в случае мутации птичьего гриппа или бубонной чумы будут выжившие и не заболевшие. Однако, поскольку число людей растет, то растет и число «природных реакторов», в которых может культивироваться новый вирус. Поэтому нельзя исключить шансы крупной пандемии, подобной эпидемии гриппа-«испанки» в 1918 году. И хотя такая пандемия не сможет убить всех людей, она может серьезно повлиять на уровень развития общества, опустив его на одну из постапокалиптических стадий.Однако такое событие может произойти только до того, как будут созданы мощные биотехнологии, так как с их помощью достаточно быстро могут быть созданы необходимые лекарства, что одновременно затмит риски естественных болезней возможностью с гораздо большей скоростью создавать искусственные.
Естественная пандемия возможна и на одной из постапокалиптических стадий, например после ядерной войны, хотя и в этом случае будут преобладать риски применения биологического оружия. Чтобы естественная пандемия стала действительно опасной для всех людей, должно возникнуть одновременно множество принципиально разных смертельных возбудителей – что естественным путем маловероятно. Есть также шанс, что мощные эпизоотии – синдром коллапса колоний пчел CCD, [76]африканский грибок на пшенице (угандийская плесень UG99 [77]), птичий грипп и подобные им – нарушат систему питания людей настолько, что это приведет к мировому кризису, чреватому войнами и снижением уровня развития.
Возникновение новой болезни нанесет удар не только по численности населения, но и по связности, которая является важным фактором существования единой планетарной цивилизации. Рост населения и увеличение объема одинаковых сельскохозяйственных культур увеличивают шансы случайного возникновения опасного вируса, так как возрастает скорость перебора вариантов. Отсюда следует, что существует определенный предел числа населения одного биологического вида, после которого новые опасные болезни будут возникать каждый день.
Из реально существующих болезней следует отметить две:
1. Птичий грипп. Как уже неоднократно говорилось, опасен не птичий грипп, а возможная мутация штамма H5N1 в вирус, способный передаваться от человека к человеку. Для этого, в частности, должны измениться прикрепляющие белки на поверхности вируса, чтобы он крепился не в глубине легких, а выше, где больше шансов попасть в капельки кашля. Возможно, что это относительно несложная мутация. Пока спорят о том, способен ли H5N1 так мутировать, в истории уже есть прецеденты смертельных эпидемий гриппа. Наихудшей оценкой числа возможных жертв мутировавшего птичьего гриппа была оценка в 400 миллионов человек. И хотя это не означает полного вымирания человечества, это почти наверняка отправит мир на постапокалиптическую стадию.
2. СПИД. Эта болезнь в современной форме не может привести к полному вымиранию человечества, хотя она уже отправила ряд стран Африки на постапокалиптическую стадию.
Интересны рассуждения Супотинского о природе СПИДа [78]и о том, как эпидемии ретровирусов неоднократно прореживали популяции гоминидов. Он также предполагает, что у ВИЧ есть природный носитель, возможно микроорганизм. Если бы СПИД стал распространяться, как простуда, участь человечества была бы печальной.
Кроме двух болезней, указанных выше, можно отметить также устойчивые к антибиотикам новые штаммы микроорганизмов, например, больничный золотистый стафилококк и лекарственно-устойчивый туберкулез. При этом процесс нарастания устойчивости различных микроорганизмов к антибиотикам развивается, и такие организмы все больше распространяются, что в какой-то момент может дать кумулятивную волну из многих устойчивых болезней (на фоне ослабленного иммунитета людей).
Конечно, можно рассчитывать, что биологические сверхтехнологии победят опасные заболевания, но если в появлении таких технологий произойдет задержка, то участь человечества незавидна. Воскрешение оспы, чумы и других прошлых болезней хотя и возможно, но по отдельности каждая из них не может уничтожить всех людей.
Маргинальные природные риски
Речь пойдет о глобальных рисках, связанных с природными событиями, вероятность которых в XXI веке крайне мала, и более того, сама возможность которых не является общепризнанной. Хотя я сам полагаю, что эти события можно не принимать в расчет и они вообще невозможны, думаю, что в нашем досье о рисках следует создать для них отдельную категорию, чтобы, из принципа предосторожности, сохранять определенную бдительность в отношении появления новой информации, которая может подтвердить эти предположения.1. Самопроизвольный переход вакуума в состояние с более низкой энергией. По расчетам Бострома и Тегмарка, вероятность подобной общевселенской катастрофы, даже если она физически возможна, – меньше одного процента в ближайший миллиард лет. [79]То есть шанс меньше, чем один к миллиарду, что она случится в XXI веке. Это же относится и к столкновению бран (поверхностей в многомерном пространстве в теории струн), и к любым другим сценариям вселенских катастроф естественного происхождения.
2. Неизвестные процессы в ядре Земли.Есть предположения, что источником земного тепла является естественный ядерный реактор в центре планеты в несколько километров диаметром. [80]
При определенных условиях, предполагает В. Анисичкин, например при столкновении с крупной кометой, он может перейти в надкритическое состояние и вызвать взрыв планеты. Р. Рагхаван предполагает, что естественный ядерный реактор в центре Земли имеет диаметр 8 км и может остыть и перестать создавать земное тепло и магнитное поле. [81](Кроме того, если по геологическим меркам некие процессы уже назрели, то это означает, что гораздо проще нажать на спусковой крючок, чтобы запустить их, – а значит, человеческая деятельность может их разбудить.)
До границы земного ядра – около 3000 км, а до Солнца – 150 000 000 км. От геологических катастроф каждый год гибнут десятки тысяч людей, а от солнечных катастроф – ни один. Прямо под нами находится гигантский котел с расплавленной лавой, пропитанной сжатыми газами. Крупнейшие вымирания живых существ хорошо коррелируют с эпохами интенсивного вулканизма. Процессы в ядре в прошлом, возможно, стали причинами таких грозных явлений, как трапповый вулканизм.На границе Пермского периода 250 миллионов лет назад в Восточной Сибири излилось 2 миллиона кубических км лавы, что в тысячи раз превышает объемы извержений современных супервулканов.
Это привело к вымиранию 95 процентов видов.
Процессы в ядре также связаны с изменениями магнитного поля Земли, физика которого пока не очень понятна.
В.А. Красилов в статье «Модель биосферных кризисов. Экосистемные перестройки и эволюция биосферы» предполагает, что периоды неизменности, а затем изменчивости магнитного поля Земли предшествуют колоссальным трапповым излияниям. [82]Сейчас мы живем в период изменчивости магнитного поля. Периоды изменчивости магнитного поля длятся десятки миллионов лет, сменяясь не менее длительными периодами стабильности, так что при естественном ходе событий у нас есть миллионы лет до следующего проявления траппового вулканизма, если он вообще будет.
Основная опасность состоит в том, что люди любыми проникновениями в глубь Земли могут подтолкнуть эти процессы, если они уже созрели до критического уровня. (Однако трапповые излияния не являются излияниями вещества самого ядра Земли – тяжелого железа, а являются движением вверх разогретых теплом ядра частей мантии.)
В жидком земном ядре наиболее опасны растворенные в нем газы. Именно они способны вырваться на поверхность, если им будет предоставлен канал. По мере осаждения тяжелого железа вниз оно химически очищается (восстановление за счет высокой температуры) и все большее количество газов высвобождается, порождая процесс дегазации Земли.
Определенную опасность представляет соблазн получать даровую энергию земных недр,выкачивая раскаленную магму. (Хотя если это делать в местах, не связанных с плюмами, то это должно быть достаточно безопасно.)
Есть предположение, что спреддинг океанического дна из зон срединных хребтов происходит не плавно, а рывками, которые, с одной стороны, гораздо реже (поэтому мы их не наблюдали), чем землетрясения в зонах субдукции, а с другой – гораздо мощнее. В качестве примера будет уместной следующая метафора: разрыв воздушного шарика – гораздо более мощный процесс, чем его сморщивание.
Таяние ледников приводит к разгрузке литосферных плит и усилению вулканической активности (например, в Исландии – в 100 раз). Поэтому будущее таяние ледникового щита Гренландии опасно.
Наконец, есть смелые предположения, что в центре Земли (а также других планет и даже звезд) находятся микроскопические (по астрономическим масштабам) реликтовые черные дыры,которые возникли там во время зарождения Вселенной. (См. статью А.Г. Пархомова «О возможных эффектах, связанных с малыми черными дырами». [83])
По теории С. Хокинга, реликтовые дыры должны испаряться медленно, но с нарастающей скоростью ближе к концу своего существования, так что в последние секунды такая дыра производит вспышку с энергией, эквивалентной примерно 1000 тонн массы (и в последнюю секунду – 228 тоннам), что составляет примерно 20 000 гигатонн тротилового эквивалента, что примерно равно энергии от столкновения Земли с астероидом в 10 км в диаметре. [84]Такой взрыв не разрушил бы планету, но вызвал по всей поверхности землетрясение огромной силы, вероятно, достаточное, чтобы разрушить все строения и отбросить цивилизацию на глубоко постапокалиптический уровень. Однако люди бы выжили, по крайней мере те, что находились в тот момент в самолетах и вертолетах.
Микроскопическая черная дыра в центре Земли находилась бы одновременно под действием двух процессов – аккреции вещества и потери энергии хокинговским излучением, которые могли бы находиться в равновесии, однако сдвиг равновесия в любую сторону был бы чреват катастрофой – или взрывом дыры, или поглощением Земли, или разрушением ее за счет более сильного выделения энергии при аккреции.
3. Взрывы других планет Солнечной системы.Помимо взрывов урановых реакторов в центре планет по Анисичкину, есть предположение о причинах возможного взрыва планет в результате особых химических реакций в ионизированном льде. Э.М. Дробышевский в статье «Опасность взрыва Каллисто и приоритетность космических миссий» [85]предполагает, что такого рода события регулярно происходят в ледяных спутниках Юпитера и для Земли они опасны образованием огромного метеоритного потока. Он высказывает гипотезу, что во всех спутниках эти процессы уже завершились, кроме Каллисто, который может взорваться в любой момент, и предлагает направить на исследование и предотвращение этого явления значительные средства. (Стоит отметить, что в 2007 году взорвалась, причем повторно, комета Холмса, и никто не знает почему – а в ней ионизация льда во время полета около Солнца была возможна.)
В любом случае, чем бы ни было вызвано разрушение другой планеты или крупного спутника в Солнечной системе, это представляло бы длительную угрозу земной жизни (см. описание гипотезы о выпадении осколков: «Динозавров погубило столкновение астероидов в 400 млн. км от Земли» [86]).
4. Внезапный выход в атмосферу растворенных в Мировом океане газов.Грегори Рескин опубликовал в 2003 году статью «Океанические извержения, вызванные метаном, и массовые вымирания», [87]в которой рассматривает гипотезу о том, что причиной многих массовых вымираний были нарушения метастабильного состояния растворенных в воде газов, в первую очередь метана. С ростом давления растворимость метана растет, поэтому на глубине она может достигать значительных величин. Но это состояние метастабильно, так как если произойдет перемешивание воды, то начнется цепная реакция дегазации, как в открытой бутылке с шампанским. Выделение энергии при этом в 10 000 раз превысит энергию всех ядерных арсеналов на Земле.
Рескин показывает, что в наихудшем случае масса выделившихся газов может достигать десятков триллионов тонн, что сопоставимо с массой всей биосферы Земли. Выделение газов будет сопровождаться мощными цунами и горением, что может привести или к охлаждению планеты за счет образования сажи, или, наоборот, к необратимому разогреву, так как выделившиеся газы являются парниковыми.
Необходимыми условиями для накопления растворенного метана в океанских глубинах является аноксия (отсутствие растворенного кислорода, как, например, в Черном море) и отсутствие перемешивания. Также способствовать процессу может дегазация метангидратов на морском дне. Для того чтобы вызвать катастрофические последствия, отмечает Рескин, достаточно дегазации даже небольшого по площади участка океана.
Примером катастрофы подобного рода стала внезапная дегазация озера Ниос, которая в 1986 году унесла жизни 1700 человек. Рескин отмечает, что вопрос о том, какова ситуация с накоплением растворенных газов в современном мировом океане, требует дальнейших исследований.
Глава 17
Теорема о конце света и другие логические парадоксы, связанные с человеческим вымиранием
Существует множество несовместимых версий теоремы, и не наблюдается никакого консенсуса между учеными, ее исследующими.
DA имеет статус научной гипотезы – это значит, что работы, посвященные ей, публикуются в ведущих научных и философских журналах (например, в Nature) в разделе «гипотезы». Следовательно, она не является ни апокалиптической фантазией, ни псевдонаучной теорией вроде теории о внезапном смещении полюсов Земли. Вместе с тем она довольно сложна, как специальная теория относительности, и, в отличие от взрыва атомной бомбы, ее невозможно представить визуально.
В основе этой теоремы лежит так называемый принцип Коперника, который гласит, что мы являемся обычными наблюдателями Вселенной и находимся в обычных условиях. Или, иначе говоря, я нахожусь в середине некоего процесса, и вряд ли в самом его начале или в самом конце. Этот принцип применим к любым процессам и явлениям.
Например, я могу с большой долей уверенности утверждать, что читатель данного текста не читает его ни в 1 час ночи 1 января, ни в 11 вечера 31 декабря, а где-то в середине года. Я также со значительной вероятностью могу утверждать, что фамилия читателя не начинается на Аа и на Яя. Или например, если я ткну пальцем в случайного человека на улице, очень маловероятно, что этот человек будет жить свой первый или свой последний день на Земле. Точно так же очень маловероятно, что мой читатель сейчас находится на экваторе или на Северном полюсе, а скорее всего – где-то между ними. Все это кажется самоочевидным.
Когда случится настоящий Конец Истории
Теорема о конце света применяет приведенные выше рассуждения к моему месту в человеческой истории. То есть скорее всего я живу в ее середине, а не в самом начале и не в самом конце. И крайне маловероятно, что мой читатель является Адамом или его ближайшим родственником, или последним выжившим человеком в атомном бункере.Отсюда нетривиальный вывод: зная свое нынешнее положение в истории человечества как среднее, можно приблизительно оценить будущее время существования человечества. То есть человечество проживет еще примерно столько же, сколько оно прожило в прошлом. Поскольку виду Homo sapiens на сегодня 100 000 лет, то можно предположить, что он просуществует еще примерно такое же время.
Если это рассуждение верно, то человечество никогда не станет цивилизацией, которая в течение миллиардов лет покорит всю Галактику.
Но не особенно пугающий результат – гибель через 100 000 лет – мы получаем, только пока рассматриваем лишь возраст человечества в годах. Однако для более точного вычисления среднего положения нам надо использовать не продолжительность существования человечества, а учесть тот факт, что плотность населения постоянно росла, и поэтому гораздо вероятнее родиться в период, когда население Земли исчисляется миллиардами, как в XX веке. Для этого надо использовать не дату рождения человека, а его ранг рождения, то есть его как бы порядковый номер в счету родившихся людей.
До настоящего времени на Земле родилось примерно 100 миллиардов людей. Если верно, что я нахожусь примерно в середине общего числа людей, которое когда-либо будет жить на Земле, то в будущем, до человеческого вымирания, родится примерно еще порядка 100 миллиардов людей (точная связь вероятности и ожидаемого числа задается формулой Готта). Однако, учитывая то, что население Земли приближается к 10 миллиардам, искомые следующие 100 миллиардов будут набраны менее чем за тысячу лет. Итак, тот факт, что скорее всего я нахожусь в обычных условиях, означает, что шансы для человечества погибнуть в ближайшую тысячу лет весьма велики– такова наиболее простая формулировка Теоремы о конце света.
Вероятно, большинство читателей начали испытывать глубокое чувство протеста против приведенных выше рассуждений, усмотрев в них множество логических ошибок и издевательств над теорией вероятности. Кто-то уже вспомнил анекдот про шансы встретить динозавра на улице (50 на 50 – или встретишь, или нет). Это естественная реакция. Большинство ученых также приняло данную теорию в штыки. Однако проблема в том, что эта теория не имеет простых опровержений. То есть их существуют десятки, но ни одно из них не имеет общезначимой убедительной силы, и всегда находятся контраргументы.
Впервые данная идея пришла в голову Б. Картерув начале 80-х годов, одновременно со знаменитым «антропным принципом». Однако он не решился ее опубликовать как слишком смелую. Позже ее опубликовал Дж. Леслив своей книге «Конец света» и ряде статей. В формулировке Картера – Лесли Теорема о конце света имеет более сложный вид с использованием базовой в теории вероятностей теоремы Байеса, однако окончательный результат получается еще хуже, чем в приведенном упрощенном изложении – то есть вероятность человеческого выживания оказывается еще ниже.
Однако пока Картер колебался, публиковать ли свое открытие, к похожим выводам, но в другой, более простой математической форме пришел Ричард Готт,который опубликовал в авторитетном журнале Nature гипотезу о том, что, зная прошлое время существования объекта, можно дать вероятностную оценку того, сколько времени он еще просуществует – при условии, что я наблюдаю данный процесс в случайныймомент времени его существования.
Например, если я возьму случайного человека с улицы, то я могу дать, используя формулу Готта, следующую оценку вероятной продолжительности его будущей жизни: с вероятностью в 50 процентов он умрет в период времени, равный от одной трети до трех его текущих возрастов. Например, если человеку 30 лет, то я могу с уверенностью в 50 процентов утверждать, что он проживет еще от 10 до 90 лет, то есть умрет в возрасте от 40 до 120. Безусловно, это верное, но крайне расплывчатое предсказание. Разумеется, если взять 90-летнего старика или годовалого младенца, то предсказание будет неверным – однако нельзя намеренно выбирать контрпримеры, так как условием применимости формулы Готта является выборка случайногочеловека.
Точно так же тот факт, что средняя скорость молекул газа в воздухе составляет 500 метров в секунду, не опровергается тем, что некоторые молекулы имеют скорость в 3 километра в секунду, а другие неподвижны – потому что статистические высказывания не опровергаются отдельными примерами.
Действенность своей формулы Ричард Готт затем успешно продемонстрировал, предсказав будущую продолжительность бродвейских шоу только исходя из знания о том, сколько времени каждое из них уже шло, а также время распада радиоактивного элемента, если неизвестно, какой это элемент.
Кстати, история открытия Готтом своей формулы также весьма интересна. Будучи студентом, он приехал в Берлин и узнал, что Берлинская стена существует уже 7 лет. Он заключил, что его приезд в Берлин и возраст стены являются взаимослучайными событиями, и, воспользовавшись принципом Коперника, предположил, что скорее всего он находится приблизительно в середине времени существования Берлинской стены. Отсюда он сделал оценку, что с вероятностью в 50 процентов стена падет в период от 2,5 до 21 года от того момента. Примерно через двадцать лет стена пала, и Готта удивила точность его предсказания. Тогда он и решился исследовать тему подробнее. Естественно, он применил свою формулу и к оценке времени будущего существования человечества, в результате чего получил рассуждения, аналогичные тем, с которых мы начали эту главу.
Следует обратить внимание на то, что в формулировке Картера – Лесли Теоремы о конце света вычисляется не сама вероятность человеческого вымирания, а поправка к некой известной вероятностиглобальной катастрофы, сделанная с учетом того факта, что мы живем до нее.
Рассмотрим, как работает такая поправка на примере. Допустим, у нас есть две с виду одинаковые урны с шариками, в одной из которых лежит 10 шариков, пронумерованных от 1 до 10, а в другой – 1000 таких же шариков, пронумерованных от 1 до 1000. Мне предлагают выдвинуть гипотезу о том, какое количество шариков находится в урне. В этом случае моя ставка будет 50 на 50, так как урны одинаковые. Затем мне разрешают достать один шарик из одной урны. Если это шарик с номером больше 10, то я могу быть на 100 процентов уверен, что это та урна, в которой 1000 шариков. Если же это шарик с номером меньше 10, допустим «7», то он мог принадлежать обеим урнам. Однако шансы достать такой шарик из первой урны – 100 процентов, а из урны с тысячью шариками – только 1 процент. Отсюда я могу заключить, что урна, из которой я достал шарик, это урна с десятью шариками, с вероятностью примерно в 99 процентов. Теорема Байеса описывает данную ситуацию в общем случае, когда нужно «проапгрейдить» исходную вероятность с учетом новых данных.
Допустим, что вместо шариков у нас продолжительность существования земной цивилизации в столетиях. Тогда первой урне в 10 шариков соответствует выживание людей в течение 1000 лет, а второй урне – в течение 100 000. При этом мы знаем, что вероятность каждого из вариантов, исходя из общего теоретического анализа рисков, – 50 процентов (что вполне правдоподобно). Тогда в качестве акта «вынимания шарика» будет принятие к сведению того факта, что мы сейчас находимся в первом тысячелетии технологической цивилизации. Тогда с вероятностью в 99 процентов мы находимся в том русле будущего, которое просуществует только 1000 лет.
Проиллюстрируем это более близким к теме мысленным экспериментом (этот эксперимент известен в англоязычной литературе как «парадокс спящей красавицы»). Допустим, что космонавт отправляется в загерметизированном и лишенном часов космическом корабле в состоянии анабиоза на одну из двух планет. Первая планета обречена прожить 100 лет, а вторая – 1000, после чего каждая из планет взрывается. То, на какую из планет попадет космонавт, определяется броском монеты после его старта и погружения в анабиоз. При этом дата посадки для каждой из планет определяется случайным образом. Итак, когда космонавт совершает посадку и выходит из анабиоза, но еще не открывает люк корабля, он может рассуждать, что поскольку брошена монета, то он с вероятностью 50 на 50 находится на одной из двух планет. Затем он открывает люк и спрашивает у местного жителя, какой сейчас век по местному исчислению. Если сейчас век, больше, чем первый век, то он может быть уверен, что попал на вторую планету, которая живет 1000 лет. Если же местный житель говорит, что сейчас первый век, то космонавт должен сделать поправку к той априорной вероятности в 50 на 50, которую он имел, когда сидел в закрытом корабле.
Рассчитаем величину поправки: допустим, что космонавт участвовал в этом эксперименте 100 раз. Тогда (предполагая, что монета легла ровно 50 на 50) в 50 случаях он попадет на первую планету, а в 50 – на вторую. Из первых 50 случаев он в каждом из них получит ответ, что сейчас идет только первый век, тогда как на второй планете он получит такой ответ только в одной десятой исходов, то есть в 5 случаях. Итак, в сумме он получит ответ, что сейчас идет первый век, в 55 случаях, из которых в 50 случаях это будет означать, что он оказался на короткоживущей планете. Тогда из того, что он узнал, что сейчас первый век по местному исчислению, он может заключить, что он оказался на короткоживущей планете, с вероятностью в 10/11, что примерно равно 91 проценту. Что значительно хуже его априорного знания о том, что шансы попасть на короткоживущую планету составляют 50 процентов.