arrow http://www.bioticregulation.ru/life/life3_r-15.php

Важное о самом главном:
Малоизвестные аспекты демографической проблемы

Содержание  ::  Почему главное — это демография  ::  Полный текст (PDF, 0.6 Мб)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Какую проблему в развитии современной цивилизации следует считать самой главной?

Обычно ответ на такой вопрос однозначно связывается с обеспечением цивилизации достаточным количеством энергии. Современное энергопотребление основано практически полностью на сжигании ископаемого топлива. Запасы этого топлива ограничены и истощаются. Поэтому главную проблему цивилизации видят в поисках альтернативных источников энергии. Неистощимые возобновляемые источники энергии — гидромощность рек, ветровая мощность, мощность приливов, геотермальная мощность в сумме на порядок величины меньше современной мощности сжигания ископаемого топлива. Столь же ограничены запасы ядерной энергии, основанной на распаде ядер урана и трансурановых элементов. Солнечная энергия определяет существующий климат Земли, поддерживает явные и скрытые потоки тепла и используется в фотосинтезе растений. Поэтому изменение бюджета солнечной энергии на доли процента (совпадающие с мощностью современного энергопотребления цивилизации) угрожает подрывом устойчивости земного климата. Вырубка лесов с заменой производством биотоплива недопустимо, это разрушает водный режим суши и превращает сушу в пустыню. Поэтому в качестве реального альтернативного источника энергии часто рассматривается термоядерная энергия синтеза на топливе из тяжелой воды, запасы которой в мировом океане практически не ограничены. И хотя до сих пор не преодолены физико-технические трудности получения этой энергии в сильно разогретой плазме или при холодном μ-катализе, пока не видно физических законов, запрещающих получение этого вида энергии.

Мы покажем ниже, что проблемы обеспечения энергией с учетом всех перечисленных типов получения энергии не могут рассматриваться как первоочередные в современной цивилизации и укажем основную проблему, в которую упирается возможность выживания человечества.

1) Главная задача науки — это обеспечение возможности жизни человека в окружающей его среде.

Жизнь человека определяется программой инстинктов, системой положительных и отрицательных эмоций и устремлений, определяемых генетической программой, созданной эволюционно до развития современной цивилизации. Эта программа сложна и абсолютно не изучена. Не поставлена даже проблема необходимости научного изучения этой программы. То немногое, что удалось сделать нам в этом направлении, дает возможность определить отношение к термоядерным и любым другим источникам энергии.

2) До сих пор человечество использовало естественную науку и вытекающую из нее технику в направлении удовлетворения инстинктов своей генетической программы. Человек — это вид с программой разрушения окружающей среды, как и многие виды с крупными размерами тела. Возможный экологический смысл этой программы — пространственно равномерное включение деятельности видов-ремонтников, максимально быстро восстанавливающих нормальные условия окружающей среды после ее внешних нарушений, сопровождающееся практически полным исчезновением этих видов в нормальных условиях. В отсутствие видов-разрушителей в результате апериодичности и случайности редких геофизических и космических разрушений окружающей среды существует угроза чрезмерно длительного сохранения нормальных условий и исчезновения видов-ремонтников, способных восстановить эти условия после произошедших разрушений.

Все наблюдаемые особенности поведения человека указывают на эту генетически запрограммированную особенность. Человек не заботится ни о сохранении нормальных условий, как это делает основная масса особей видов-регуляторов окружающей среды, ни о восстановлении нормальных условий, как это делают значительно менее многочисленные особи видов-ремонтников. В естественных условиях все виды-разрушители имеют очень малую численность. Человек не был исключением до развития науки и цивилизации.

Человек, в отличие от всех остальных видов-разрушителей, обладает также генетически запрограммированной способностью к мышлению, созданию науки и техники и передаче научно-технических достижений следующим поколениям. Все эти способности мозга человека являлись рабами человеческих инстинктов и развивались в направлении их максимального удовлетворения. Результат всем известен. Единственный способ противодействия неизбежному уничтожению пригодной для жизни окружающей среды — это управление развитием цивилизации на основании естественнонаучного подхода.

3) Таким образом, проблема выживания упирается в разработку ее естественнонаучного решения. Естественная наука состоит в открытии и использовании законов природы. Законы природы позволяют на каждый правильно поставленный вопрос давать единственно правильный ответ, который должен подтверждаться экспериментом при любом количестве его повторений. В естественной науке нет места плюрализму. Открытие законов природы сопровождается тяжелым процессом принятия многочисленных гипотез, которые отвергаются, если они противоречат эксперименту и ранее установленным законам природы. Гипотезы не являются наукой — это процесс творчества. Ньютон сформулировал свой закон всемирного тяготения в форме гипотезы, которая сначала не удовлетворяла экспериментальным данным из-за неправильного измерения расстояния от Земли до Луны. Ньютон 20 лет не публиковал эту свою гипотезу, пока, наконец, не было правильно измерено указанное расстояние, и Ньютон понял, что он открыл фундаментальный закон природы. Легенда говорит о том, что узнав об этом, Ньютон не выдержал нервного перенапряжения и упал в обморок.

Если найдена математика, описывающая действие установленного закона природы, то подобное соединение называют теорией. Так развивалась теоретическая физика. Однако главное в теории — это именно законы природы, а не математика, которая может иметь различные формы, но приводит к одним и тем же результатам. Поэтому теорией являются все установленные законы природы, даже если не найдена описывающая их математика. Законами природы являются закон сохранения энергии, электрического заряда, второе начало термодинамики, имеющие исчерпывающие словесные формулировки. Логика науки состоит в известных законах природы. Математика может приводить к открытию новых законов природы только, если она целиком построена на уже известных законах природы. Подобные открытия в математике называют теоремами. После такого открытия, как правило, становится очевидно и без математики, что вновь открытый закон природы однозначно следует из уже открытых ранее законов природы. Изложенные здесь утверждения — не философия, а известные всем занимающимся естественной наукой людям основы научного творчества.

4) Современная компьютерная техника позволяет выполнять основанные на законах расчеты в теоретической физике с очень высокой точностью. Там, где существует теория, компьютерные расчеты позволяют получать недостижимые ранее результаты, которые опережают достигнутую эмпирическую точность и стимулируют развитие техники эксперимента с целью расширить пределы применимости теории. Такие компьютерные расчеты, основанные на строгих теориях, позволяют достигать существенного прогресса во всех видах современной техники. Однако без знания закона всемирного тяготения никакие компьютерные расчеты не позволили бы освоить космическое пространство и осуществить успешный полет человека на Луну.

В таких науках как метеорология, климатология и экология, где законы природы, определяющие однозначные выводы и предсказания, еще не установлены, компьютерная техника используется для получения результатов на основе математических моделей. Математические модели включают в себя всю имеющуюся эмпирическую базу данных, и далее на основе произвольных программ на основе временного поведения базы данных до настоящего времени математические модели дают предсказания на будущее с любой точностью, определяемой мощностью компьютерной техники. Эмпирическая база данных в пределах достигнутой точности измерений естественно не противоречит установленным законам природы. Однако законы природы установлены со значительно большей точностью, чем используемая в моделях эмпирическая база данных. Во многих математических моделях некоторые законы природы включены с явными ошибками. Однако дальнейшая параметризация (определение дополнительных параметров по эмпирическим данным) приводит к тому, что эти ошибки не влияют на результат. Поэтому включение в математические модели законов природы наряду с существующей базой данных приводят к противоречиям внутри модели и к результатам, противоречащим самим законам природы. Это указывает на то, что во всех математических моделях не содержится никакой дополнительной информации по отношению к используемой базе данных. В силу произвольности математических моделей, использующих одну и ту же базу данных, их предсказания, однозначные в каждой конкретной модели, сильно различаются до прямо противоположных в разных моделях. Таким образом, математические модели соответствуют плюрализму, несовместимому с естественной наукой.

Большинство модельеров не видят разницы между теорией и математическими моделями, считая, например, уравнения законов Ньютона, Максвелла и другие уравнения теоретической физики также математическими моделями. Этому в значительной мере способствовало непонимание законов природы некоторыми видными математиками, многие из которых до сих пор считают, что законы природы могут быть выведены из математики на основе математической логики (аксиоматики). В действительности, разница между теориями и математическими моделями четко очерчена: теории построены на законах природы, математические модели построены на существующей эмпирической базе данных.

Математические модели на протяжении нескольких последних десятилетий заблокировали поиски законов природы и теорий в метеорологии, климатологии и экологии, которые не связаны с техникой и не могут приводить к краху технических построений, основанных на используемых математических моделях. Однако математические модели начинают активно использоваться в аэродинамике, космонавтике, конструировании ядерных реакторов и других важнейших для цивилизации технических сооружений, заменяя дорогостоящие эмпирические методы проверки надежности работы этой техники в тех областях, которые как, например, турбулентность, еще не определяются установленными законами природы. Это немедленно сказывается на возрастании числа катастроф, сопряженных с техникой, построенной на основе компьютерного моделирования.

5) Развитие науки в направлении открытия все новых законов природы на различных масштабах пространства и времени не ограничено. Однако прикладное техническое использование законов природы, направленное на удовлетворение инстинктивных потребностей человека, ограничено пространственными масштабами размеров тела человека и временным масштабом продолжительности его жизни. В своих исследованиях человечество уже практически полностью прошло эту область. Дальнейшее развитие науки за пределами этой области вряд ли приведут к техническому прогрессу цивилизации. Между тем, именно в этих направлениях, основанных на истинно научном статусе теоретической физики, до сих пор заняты лучшие интеллектуальные силы человечества. Наиболее актуальные в настоящее время научные направления, связанные с исследованием окружающей среды (экология, метеорология, климатология), не сопровождавшиеся вкладом в технический прогресс, находились на периферии научных исследований и не привлекали к себе активные научные силы. Результатом явилось доминирование математического моделирования в этих областях науки, отсутствие поисков новых и понимания уже открытых законов природы и теории, а также отсутствие понимания главных ключевых направлений экспериментальных исследований, которые хаотически распределились по тем направлениям, которые допускает современная техника.

6) Каждая живая клетка биосферы воздействует на окружающую среду в соответствии со своей генетической информацией и перерабатывает информацию со скоростью, большей скорости современного персонального компьютера. В биосфере существует 1030 живых клеток. Такого количества компьютеров микроскопических размеров не сможет создать цивилизация ни при каком уровне развития компьютерной техники. Невозможность замены биотического управления окружающей средой техническим при любом развитии техники однозначно ставит приоритетную проблему необходимости сохранения биотического управления. Это упирается в необходимость сокращения антропогенного давления на естественную биоту, которое возрастает пропорционально энергопотреблению цивилизации. Следовательно, насущным вопросом является сокращение энергопотребления, а не его увеличение за счет новых источников энергии, например, термоядерной. Поэтому проблему термоядерной энергии (как и всех других источников энергии) следует рассматривать не с точки зрения их изобилия или скудости, а с точки зрения их неистощимости при условии сокращения энергопотребления до уровня, при котором сохраняется биотическое управление окружающей средой. С этой точки зрения термоядерная энергия безусловно не оправдывает тех научных и экономических затрат, которые она до сих пор требовала, в сравнении с обычными возобновляемыми источниками энергии. Как уже указывалось, эти виды мощности в совокупности на порядок величины меньше современной мощности, основанной на сжигании ископаемого топлива. При сокращении на порядок величины мощности сжигаемого ископаемого топлива его запасов хватило бы на несколько столетий. Более того, приблизительные оценки показывают, что сокращение на порядок величины энергопотребления человечества приводит к уменьшению скорости разрушения биотической регуляции, так что она будет продолжать сохранять пригодные для жизни условия окружающей среды также, по крайней мере, в течение нескольких столетий.

Сокращение энергопотребления цивилизации на порядок величины не может быть достигнуто при существующей численности населения никакими режимами экономии. Следовательно, главной и единственной проблемой современности является проблема постепенного сокращения численности населения Земли по крайней мере на порядок величины, т.е. демографическая проблема.

Содержание  ::  Почему главное — это демография  ::  Полный текст (PDF, 0.6 Мб)