Развитие нашей технической цивилизации сопряжено с расходованием энергии и различных земных ресурсов: древесины, угля, нефти, газа, железа, алюминия и т. д. Как бы ни была богата Земля, ясно, что ресурсы ее все-таки ограничены и со временем они должны истощиться. Весь вопрос в том, когда это произойдет. Если это будет через миллионы лет, то мы можем не беспокоиться и не думать сейчас об этом. Бесполезно (и даже самонадеянно!) пытаться решать проблемы столь далекого будущего. Кто знает, какого развития достигнет цивилизация к тому времени, какими возможностями она будет обладать! Может быть, она освоит полностью безотходную технологию и будет воспроизводить все необходимые ей ресурсы. А может быть... бесполезно гадать, что может быть через миллионы лет.
Другое дело, если до истощения ресурсов остается немного времени. Еще не так давно, в середине XX века, многие люди (не все, но многие), занимавшиеся прогнозами, были настроены довольно оптимистически. Это вызывалось тем, что, несмотря на интенсивную разработку полезных ископаемых и истощение некоторых старых месторождений, постоянно открывались новые, более богатые месторождения, появлялись новые более выгодные источники энергии и, казалось, этому не будет конца. Может быть, не всегда осознанно авторы оптимистических прогнозов, по существу, основывались на «линейной экстраполяции» процессов. Но проблема в том, что развитие идет не линейно, а по экспоненте, следовательно, ресурсы истощаются гораздо быстрее. Чтобы показать, как «работает» экспонента, проведем несложный расчет. Общее количество вещества, которое перерабатывается современным производством, составляет 1017 т. По сравнению с массой Земли (6 • 1027 г) это совершенно ничтожная величина. Но она удваивается каждые 17 лет. Если процесс будет происходить в том же темпе, то менее чем за 1000 лет будет переработана вся масса Земли (!). Для цивилизации, сфера деятельности которой ограничена ее планетой (о выходе в космос поговорим позднее), такая ситуация совершенно невозможна. Поэтому темпы роста со временем должны уменьшиться. Однако если экспоненциальный характер развития сохранится, то и при меньших темпах масса Земли будет исчерпана очень скоро (при ежегодном темпе роста 1% это произойдет через 4000 лет). Отсюда ясно, что экспоненциальное развитие не может продолжаться неопределенно долго. Эго — сугубо неравновесный процесс, и он может представлять лишь временную стадию в развитии цивилизаций. Для земной цивилизации эта стадия должна прекратиться очень скоро. Чтобы яснее осознать суть проблемы, остановимся на двух важнейших показателях развития нашей цивилизации: рост народонаселения и рост энергопотребления. Начнем с энергетики.
5.2.2. Развитие энергетики на Земле.
Современное производство энергии[283] по всему земному шару (точнее, вырабатываемая мощность) составляет около 1010 кВт. За последние 200 лет производство энергии росло экспоненциально с годовым приростом 3%. Если такой рост будет продолжаться в будущем, то примерно через 300 лет производство энергии достигнет величины Е0= 1014 кВт, т. е. сравняется с потоком энергии, поступающей на Землю от Солнца. Так как вся произведенная энергия, в конечном итоге, превращается в тепло, то это приведет к нарушению теплового баланса планеты и, как следствие, к ее перегреву со всеми вытекающими отсюда последствиями (таяние льдов, повышение уровня Мирового океана и т. д.). Для того чтобы этого не произошло, производство энергии должно быть ограничено, оно не может превышать предельного значения, составляющего определенную долю от величины Е0 . Обычно считается, что предельное значение составляет 1% от полной энергии, поступающей на Землю от Солнца. Более осторожная оценка составляет 0,1%. Соответствующие предельные значения производимой энергии: Е1 = 1011 кВт и Е2 = 1012 кВт. Назовем их первым и вторым тепловым пределом. Первый предел при темпах роста 3% в год будет достигнут через 77 лет, а второй — через 153 года. После достижения предела производство энергии должно быть стабилизировано на этом уровне.