Что если… мы овладеем источниками неограниченной энергии? Между экспериментом Калхуна и парадоксом Джевонса

Начнем с того, что вспомним старый эксперимент. В 1968 году Джон Б. Кэлхун создал лабораторию в сарае, где он начал серию экспериментов по созданию так называемых «вселенных» для населяющих их лабораторных мышей. Предприятие, известное как «эксперимент Калхуна» (1), закончилось в 1588 году, в день, когда умерла последняя мышь.

Эксперимент начался с того, что исследователь ввел в комнату четыре пары грызунов. Среда обитания сводит к минимуму риск передачи животными болезней, обеспечивает неограниченное количество пищи, воды и материала для гнездования, а также делает все возможное, чтобы мыши не умирали и не чувствовали какого-либо дискомфорта. После первых двух фаз, адаптации и демографического и социального бума, мышиное общество, в котором ничего не было упущено, выродилось. Животные поначалу становились агрессивными, нападая на других без видимой причины. Затем наступила апатия, потеря контакта и размножения. Население, которому ничего не недоставало, вымерло.

Эту историю можно рассматривать как отражение многих явлений в человеческом обществе. Также такая ситуация, при которой существует неограниченное изобилие основного ресурса современной цивилизации — энергии.

Новый, чудесный мир

Оптимисты давятся возможностями, отвечая на вопрос — а что, если бы у нас было много-много, больше доступной энергии (потому что говорить о неограниченных источниках ошибочно — энергия — ресурс конечный, как в земном, так и в космическом масштабе)? Они рисуют поистине светлое энергетическое будущее (2).

Мы могли бы, например. Значительное увеличение доступности пресной воды благодаря дешевому опреснению воды.. Если бы у нас было много дешевой энергии, опреснение воды стало бы прибыльным. А пресная вода — ценный ресурс. Это означало бы конец нехватке питьевой воды во многих регионах мира при условии, что вода просто доставляется в эти регионы, а не, например, продается. Тогда все не так радужно.

2. Путь в энергетическое будущее

По мнению оптимистов энергичное изобилие это также изобилие дешевых, свежих продуктов во всех климатических условиях, во все времена года. Потому что выращивание на закрытых фермах под лампами было бы дешевым и доступным повсюду. Продукты питания будут перевозиться на гораздо более короткое расстояние, что улучшит не только их качество, но и экологические показатели, и даже здоровье общества.

Недорогая автоматизированная горнодобывающая промышленность, в т.ч. космическая добычато, что было бы выгодно в этой экономике, должно быть обеспечено изобилием недорогих ресурсов. Было бы намного дешевле производить что-либо с доступной в изобилии дешевой энергией. Это также означает резкое снижение стоимости космических путешествий и увеличение доступности космоса для всех.

Быстрое снижение затрат на обработку и вычислительных ресурсов в этом блестящем видении привело бы к ускорению технического прогресса и дальнейшей автоматизации. Другими словами, согласно этим прогнозам, снижение стоимости техники это укрепит ее более быстрое развитиечто приведет к дальнейшему снижению затрат и т. д.

Все эти достижения, по мнению оптимистов, приведут к тому, что у людей будет больше свободного времени и ресурсов для занятий другими делами, помимо работы и накопления благ. Это оказало бы положительное влияние на развитие как искусства, так и науки, что в конечном итоге могло бы создать еще один эффект, способствующий техническому прогрессу, поскольку научные достижения обычно трансформируются в техническое развитие.

Самая обычная героиня в фэнтези о «безграничном источнике энергии» — наконец прирученный термоядерный синтез. Мы много раз писали в МТ о ходе исследований по управляемому термоядерному синтезу, о старых и новых конструкциях токамаков и стеллараторов, а также об альтернативных идеях. Предполагается, что не годы, а десятилетия отделяют нас от прорыва, т.е. получения возможности своевременного управления реакцией термоядерного синтеза. Надеюсь, однако, что в этом возрасте мы начнем полагаться на термоядерную энергию.

Последний не выключает свет

Как нетрудно заметить, неотъемлемым элементом оптимистичных представлений об энергетическом изобилии является его предполагаемая дешевизна. А тут, для тех, кто знает, как работает экономика, загорается световой сигнал тревоги. Потому что это не так, что дешевые ресурсы влияют на развитие и прогресс. История человечества учит как раз обратному, а именно тому, что скудость, ограниченность и дороговизна ресурсов чаще всего являются движущей силой развития. Вспомним также мышей Калхун — разве они развивались в условиях изобилия? Есть и другие последствия, которые не учитывают энтузиасты «неограниченной энергии».

Например, тот факт, что изобилие дешевой энергии неизбежно означает огромный рост его потребления. В то же время основы физики говорят о том, что энергия не исчезает, а преобразуется в другие формы энергии, например, в тепло. Что-то надо делать с огромным количеством отработанного тепла, потому что мы, наверное, не представляем себе, что выпустим его «вовне». Если бы мы это сделали, глобальное потепление, которое мы сейчас наблюдаем, было бы мелочью по сравнению с тем, что могло бы произойти из-за выдыхания цивилизации «энергетического изобилия».

Кроме того, в мире изобилия и дешевой энергии экономить, скорее всего, перестало бы. Откладывая экологические последствияв конце концов, она будет не столько развивать технологии, сколько подавлять инновации. Это связано с тем, что за последние сто лет и даже до этого большое количество технических размышлений было направлено на поиск решений, позволяющих экономить энергию, снижать затраты и повышать эффективность. Возьмем, к примеру, авиационную промышленность, где в последние годы успешны самолеты не самые большие, а те, которые потребляют меньше всего топлива на одного пассажира.

3. Юмористическая иллюстрация парадокса Джевонса

Существует такая концепция, как парадокс ДжевонсаСогласно которому, когда технологические достижения повышают эффективность продукта или ресурса, скорость потребления этого ресурса увеличивается из-за увеличения спроса, фактически сводя на нет любую экономию за счет эффективности (3). Дорогая энергия ведет к эффективности, дешевая или бесплатная энергия ведет к неэффективности. Если энергия дешевая, то нет стимула разрабатывать эффективные источники тепла, производственные машины, автомобили с меньшим расходом топлива, чем большие внедорожники. Свет оставляем включенным, а компьютер в экономичный режим не ставим, ибо нафиг.