П.Л. Капица

НАУЧНЫЙ И СОЦИАЛЬНЫЙ ПОДХОД

К РЕШЕНИЮ ГЛОБАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ*

П.Л. Капица

 

* Берналовская мемориальная лекция, прочитанная в Лондонском Королевском обществе 7 октяб­ря 1976 г. См: Рrос. Roy. Soc. 1977. Vol. A 357. P. 1-14; Вопр. философии. 1977. № 1. С. 46-59.

 

 

Одно из основных отличий человека от животного в том, что в своем эволюци-онном развитии он преображает окружающую природу, приспосабливая ее к своим потребностям, в то время как эволюция животного мира основывается на его приспособляемости к природе.

Для более эффективного преобразования природы люди стали это делать организованным порядком, коллективно, и так возникла общественная структура, которая сейчас достигает размеров государства, а в процессах экономической интеграции даже выходит за его рамки. Этот процесс мы называем цивилизацией. Рост благосостояния людей привел к тому, что население земного шара стало экспонциально возрастать с увеличивающимися показателями. Известно, что такой закон роста не только непрерывно увеличивает народонаселение, но при этом также увеличивается скорость роста, и в конечном итоге он принимает характер взрыва, который может не поддаться контролю людей.

Сейчас общепризнано, что численность населения земного шара приближается к критическому состоянию, она уже достигла 4 млрд. при годичном приросте около 100 млн. При современной технологии производства такое количество людей вызывает в окружающей природе изменения необратимого характера и таких масштабов, которые могут вызвать в ближайшем столетии обратное действие на благосостояние человека и будут вредно влиять на рост цивилизации.

Возможность такого катастрофического процесса теперь полностью осознана., и необходимость его предотвращения начинает справедливо считаться для всего человечества одной из важнейших проблем.

Для предотвращения назревающего кризиса в первую очередь необходимо решить четыре основные проблемы глобального характера:

1. Контроль над ростом народонаселения (его количественными и качественными показателями).

2. Создание новых энергетических ресурсов (поскольку есть перспектива истощения природных запасов газа, нефти, угля и др.).

3. Преодоление угрозы истощения источников промышленного сырья.

4. Преодоление угрозы глобального загрязнения окружающей среды.

Все эти проблемы взаимно связаны, но такое их разделение, по-видимому, является наиболее удобным при изучении способов их решения. Известно, что эти решения имеют как научную, так и социальную стороны и касаются разнообразных областей знания, и, конечно, их невозможно охватить в одной лекции. Поэтому я ограничусь следующей стороной подхода к этим проблемам. Нетрудно видеть, что решение глобальных проблем должно основываться на твердой научной базе - это будут закономерности, установленные физикой, химией, биологией и другими так называемыми естественными науками. Но также это должны быть закономерности, лежащие в основе построения и развития общества, которые должны научно обосновываться. Здесь действуют и социально-психологические закономерности, но пока они еще недостаточно четко выявлены, чтобы можно было их надежно использовать для практических целей. Существует даже распространенное мнение, что объективный научный подход к социальным проблемам лежит за пределами человеческих возможностей. Поэтому ряд ученых считает, что решение глобальных проблем надо предоставить "мудрости природы", которая миллионы лет руководит эволюцией. Но я думаю, что не следует складывать оружие в борьбе за решение этих проблем и предоставлять развитие цивилизации полностью самотеку.

В своем докладе я ограничусь тем, что попытаюсь показать, что даже на современном уровне научных знаний можно найти объективный научный подход к решению ряда сторон глобальных проблем.

Я начну анализ с вопроса: в чем, в сущности, заключается научный подход к решению любой проблемы?

В основе эволюции, которой руководит "мудрость природы", лежит способ «проб и ошибок». Все те пробы, которые оказались в соответствии с требованиями эволюции, развивались. Так возник человек. На это потребовалось много миллионов лет. Человек начал преобразовывать окружающую его природу тоже путем «проб и ошибок». Но процесс завоевания человеком природы основывался на том, что он стал обобщать опыт удачных проб, накапливая и передавая его другим людям. Таким образом возник механизм социальных наследований и исключалась необходимость повторять пробы и сделанные ошибки. Метод «проб и ошибок» по сей день лежит в основе познания природы и используется для ее преобразования. Все, что сейчас ограничивает количество «проб и ошибок», которые необходимо сделать для решения поставленной задачи, уже можно характеризовать как начало научного подхода. В основе научных закономерностей происходящих в природе процессов лежит логическое обобщение опыта, полученного из «проб и ошибок». Ценность научного подхода для развития цивилизации определяется тем, что приобретённный опыт распространяется между людьми и сохраняется со временем. Поэтому влияние науки на развитие цивилизации стало возрастать с развитием письменности и книгопечатания.

Религия тоже включала в себя накопленный опыт, но она в корне противоположна научному подходу, в основе которого лежит закон причинности, единственно возможный для рассматриваемого явления. В конечном итоге научно поставленная задача должна иметь одно решение, так же как может существовать только одна таблица умножения. Эта однозначность научных обобщений выражает их объективность, и поэтому наука стала интернациональной, и это объясняет те противоречия, которые неизменно возникали между религиями и наукой.

Процесс научного мышления стали изучать самостоятельно в XVII в. Фрэнсис

Бэкон показал, что использование опыта путем дедукции и индукции лежит в основе научного подхода к решению поставленной проблемы. Практическое значение науки Бэкон охарактеризовал весьма образно: "Хромой калека, идущий по верной

дороге, может обогнать рысака, если тот бежит по неправильному пути. Даже более

того, чем быстрее бежит рысак, раз сбившись с пути, тем дальше оставит его за

собой калека". Социальное значение науки для решения проблем человеческой

цивилизации Бэкон изложил в "Новой Атлантиде".

Научное обобщение опыта, получаемого из "проб и ошибок", стало охватывать все больше областей культуры. Во времена Бэкона основные научные пробмы лежали в области математики, механики, физики, потом они стали охватывать химию и биологию. В XIX в. возникли чисто прикладные науки. Для конструирования мостов, паровых и электрических машин и пр. стало необходимо, чтобы развивались такие прикладные науки, как сопротивление материалов, прикладная математика, механика и др. Сейчас число технических наук очень велико, и они лежат в основе современной техники. В прошлом веке стали возникать высшие учебные заведения, где обучали только техническим наукам. В наш XX в. научный подход стал распространяться на организацию самого производства. Это так называемая "наука управления". Она возникла на основе обобщения опыта, полученного из изучения процессов промышленного производства. Сейчас эта наука начинает широко распространяться.

Научный подход к организации общественной структуры тоже начался в XIX в., когда возник научный социализм, который позволил выявить закономерности общественных процессов. Чтобы охватить все стороны общественных процессов, нужно также найти закономерности эмоционального взаимоотношения человека и общества. Только теперь начали открываться пути, по которым можно выявить эти закономерности.

Переходя к основной теме моей лекции - научному подходу к решению приведенных выше глобальных проблем, мне придется опираться на уже известные результаты в различных науках, и при этом, конечно, будут спорные выводы. Поэто­му я прошу мой анализ рассматривать как приближенный и подлежащий еще даль­нейшему уточнению.

 

ПРОБЛЕМЫ НАРОДОНАСЕЛЕНИЯ

 

Первая глобальная проблема, которую надо решить: как возможно научно оп­ределить те методы, на которых надо основываться, чтобы контролировать коли­чество и качество народонаселения? По-видимому, из глобальных проблем эта наиболее важная и трудная.

Начнем с количества народонаселения. По этому вопросу статистическая информация сейчас достаточно полна и надежна. Сейчас население земного шара до­стигло 4 млрд. и экспоненциально растет на 2,4% в год, так что удваивается пример­но каждые 30 лет. Такой рост в ближайшие десятилетия прекратится, так как не бу­дет хватать питания. В некоторых странах Азии и Африки уже наблюдается массо­вая смертность от голода, и некоторые авторы считают, что на этих континентах сейчас умирает до 12 000 человек в день. Средняя продолжительность жизни в этих районах не превышает 30—40 лет. Такой процесс регулировки численности населе­ния не только не отвечает понятию гуманности, но, как показывает ряд исследова­ний, влияет на качество населения. Дети, рожденные от голодающих родителей и вырастающие на голодном пайке, становятся необратимо неполноценными людь­ми как физически, так и умственно. И человечество, конечно, не должно допус­кать, чтобы это имело место. Поэтому государство и общество, основываясь на экономических возможностях данной страны, обязаны взять на себя организацион­ный контроль над рождаемостью.

Современная наука дает ряд средств для установления контроля над рождаемостью. Их широко и успешно применяют в ряде экономически развитых стран. На­до отметить, что действующая сейчас Всеобщая декларация прав человека Организации Объединенных Наций не предусматривает необходимость контроля над чис­ленностью народонаселения. В статье 16 нет никаких ограничений прав человека в создании семьи. Эта статья в 1975 г. была рассмотрена группой ученых-экспертов из различных стран, приглашенных в Женеву комитетом ООН по правам человека для пересмотра декларации прав человека в связи с научно-техническим развитием современной цивилизации¹. Вот заключение группы экспертов: "Предлагается дать более точное определение обязанностей отдельной личности по отношению к обществу и прав будущих поколений. Например, нам представляется, что кризис, связанный с ростом населения земного шара, должен привести к некоторому огра­ничению права отдельного человека на размножение и что право ребенка быть ро­жденным физически и умственно здоровым превосходит право родителей на раз­множение" (It is recommended that a better definition be given of the duties of the individ­ual to the community and of the rights of future generations. For example, it seems to us that the crisis in growth of the world's population must lead to some constraint on the individual right to reproduce, and that the right of the child to be born physically and mentally sound takes precedence over the rights of parents to reproduce). Весь вопрос сводится к тому, какими социальными мероприятиями возможно ограничить право родителей на размножение, инстинкт которого заложен в каждом существе.

Конечно, тут открыты два пути. Первый - установление законов, ограничивающих размеры семьи. Второй - без принуждения, путем пропаганды и поощряю­щих мероприятий ограничивать размер семьи. Второе мероприятие более приемле­мо, так как больше отвечает общепринятым этическим принципам.

Статистика показывает, что в развитых странах численность населения са­ма по себе стремится к равновесию. Так, в Европе теперь годовой прирост населения понизился до 0,4-0,9%. В развивающихся странах, где прирост наиболения высок (часто более 3%), уже возникает голод, и государственный аппарат начинает понимать, что необходимо вмешательство. Сейчас в ряде стран Азии уже начинают успешно применять различные методы контроля рождаемости. За эффективностью применяемых мероприятий можно следить по статистическим данным. Есть основания считать, что с ростом культуры в развивающихся странах в ближайшие десятилетия численность населения будет находиться под возрастающим контролем.

Из всех глобальных проблем контроль "качества" народонаселения является одной из наиболее важных, поскольку ее решение в значительной мере определит судьбу человечества. Под качеством народонаселения мы подразумеваем целый комплекс медико-генетических и социально-психологических характеристик жизни людей: их физическое здоровье, уровень развития интеллектуальных способностей, психо-физиологический комфорт жизни, механизмы воспроизводства интеллектуального потенциала общества и т.п. В то же время общепризнанного научного подхода к решению этой проблемы еще нет. По-видимому, это связано с тем, что изучение этой проблемы трудно вести объективно, вне эмоций, которые обычно возникают при рассмотрении социальных вопросов. Но мы все же попытаемся про­двинуть решение этой проблемы по научному пути.

"Качества" людей, особенно интеллектуальные, могут меняться от одного по­коления к следующему. Теперь общепризнано, что направление этого развития обусловливается тем, что определенные генотипы размножаются более интенсив­но, чем другие, и в результате становятся преобладающими. Такой процесс идет в любой достаточно замкнутой социальной структуре, и качество ее людского состава будет со временем меняться. Например, статистические данные показывают, что в ряде наиболее развитых стран люди, занимающиеся наиболее квалифициро­ванной умственной деятельностью, имеют более малочисленные семьи. Однако те дети, у которых оба родителя умственно одаренные, могут стать еще одареннее своих родителей. Конечно, этот отбор будет проявляться только в статистических средних показателях. Если в рассматриваемой общественной структуре такой про­цесс имеет место, то он приведет к относительному уменьшению числа людей, име­ющих наилучшие генетические задатки для высококвалифицированного умствен­ного труда, но поднимает среднее "качество" людей в этом отношении. Ставится вопрос: хорошо это или плохо? Ответ не может быть однозначным. Однако, если при таком изменении качественного состава общества оно станет лучше функцио­нировать, нужно будет признать, что для данной общественной структуры такой процесс улучшает качество ее людского состава.

Рассмотрим вопрос, как количественно изучать связь этого процесса отбора, происходящего в данной общественной структуре, с эффективностью ее функционирования. Мы будем исходить из предположения, что на современном уровне цивилизации качество деятельности людей определяется их духовными и умственны­ми способностями. На производстве физическая сила человека редко бывает нуж­на. Современная медицина, главным образом благодаря вакцинам, антибиотикам и гормонам, обеспечивает здоровое состояние людей с самыми различными физиче­скими данными. Например, благодаря инсулину даже диабетики могут счастливо и полезно существовать.

Умственные и духовные данные взрослого человека определяются двумя фак­торами: во-первых, это качество способностей, с которыми он родится, и, во-вто­рых, это качество того воспитания, которое ему дает общество, чтобы он выпол­нял возлагаемые на него функции. Поэтому для успешного формирования челове­ческой личности должно быть соответствие между его духовными и умственными данными и процессом воспитания.

Этот процесс уже начал поддаваться научному анализу. Схематично он сводит­ся к следующему. Человек рождается с рядом природных инстинктов, генетически заложенных в нем. Чтобы стать полноценным членом общества, его деятельность должна направляться согласно этике и традициям того коллектива, в котором он живет и работает. Для этого ряд этих врожденных инстинктов, главным образом эгоистической природы, должен быть в нем подавлен. Процесс воспитания, как и последующая деятельность, нагружает психику человека и если его духовные и ум­ственные качества недостаточны, то его нервная система может не выдержать та­кой нагрузки. Генетически заложенные в человеке природные инстинкты, даже ес­ли они подавлены, все равно сохраняются неудовлетворенными в подсознании. Эта неудовлетворенность часто бывает, как считал Фрейд, причиной нервных заболе­ваний.

Как известно, изучение процессов взаимодействия подавления и реальной ду­ховной деятельности человека производится путем психоанализа и лежит в основе диагностики нервных заболеваний и психотерапии.

С другой стороны, если общество ставит человека в такие условия, когда его духовная и умственная деятельность нагружают его психику больше, чем она мо­жет вынести по своим природным качествам, то это тоже может вызвать нервные заболевания. Такие психические процессы в более элементарной форме изучались И.П. Павловым, поскольку воспитание связано у человека с усвоением условных рефлексов. Так, экспериментально было показано, что если вызывать их у собак сложными сигналами, например определенной комбинацией света и звука, то хотя собака и приучается к ним, но это вызывает у нее нервное заболевание - бессонни­цу, потерю аппетита и пр.

Таким образом, "качество" людей в данной общественной структуре будет оп­ределяться тем, как они способны поддаваться воспитанию и как они выносят пси­хическую нагрузку, которую налагает на них общество.

Но что же происходит с индивидуумом "плохого качества" в данной обществен­ной структуре?

Согласно современной психологии, такой индивидуум чаще всего страдает нер­вными заболеваниями, которые даже могут привести к самоубийству. Конечно, те­рапия помогает бороться с этим явлением. Одним из методов терапевтического воздействия на уравновешивание нервной системы являются наркотики, т.е. лекар­ства, действующие на нервную систему. Это объясняет, почему даже в наиболее примитивной общественной структуре всегда в каком-либо виде имело место упо­требление наркотиков.

В современном обществе широко употребляются такие стимуляторы, как чай, кофе, алкоголь, табак и пр. Их широкое употребление в умеренном количестве, несомненно, помогает людям выносить психическую на­грузку. Те индивидуумы, которые при тех возможностях, которые им дает цивилизация, не выдерживают психических нагрузок, становятся неврастениками, нарко­манами, алкоголиками.

Есть еще один признак, по которому определяется духовная неприспособлен­ность людей к данной структуре общества. Она проявляется в том, что при тех возможностях, которые открывает ему жизнь, человек не может найти удовлетворе­ния. Это приводит к тому, что человек не всегда может противостоять своим, чаще всего эгоистическим, желаниям, и он совершает противозаконные поступки, а в ко­нечном итоге может даже стать преступником.

Таким образом, согласно принятой нами точке зрения, если в данной общест­венной структуре динамика популяции людей качественно не удовлетворяет ее со­циальным запросам, то это приводит к тому, что со временем в данном обществе будут расти нервные заболевания, самоубийства, наркомания, преступность.

По статистическим данным для этих явлений и по их изменениям со временем после соответствующего анализа, по-видимому, можно получить критерий, определяющий качественные изменения людей в данной общественной структуре.

Таким образом, мы располагаем тремя количественными оценками, которые определяют характер развития данной общественной структуры.

1. Улучшение здорового образа жизни - по долголетию.

2. Рост материального благосостояния - по валовой продукции на душу населе­ния.

3. Рост духовных и умственных качеств населения - по сокращению преступно­сти, нервных заболеваний, наркомании.

Эти три фактора нельзя считать независимыми друг от друга. Первая и вторая оценки хорошо известны, и обычно принято ими ограничиваться. Но последнюю оценку нужно считать наиболее важной, поскольку она определяет судьбу данной общественной структуры.

Теперь мы подходим к самому важному вопросу. Какое "качество" народона­селения нужно, чтобы человечество успешно развивалось? Для этого недостаточ­но, чтобы данная государственная структура успешно функционировала. Требует­ся еще, чтобы сама структура общества была прогрессивной и способствовала раз­витию всего человечества.

Таким образом, качество данной общественной структуры может опреде­ляться степенью участия данного государства в решении проблем международ­ного значения. Поэтому a priori оно не может базироваться на узком национа­лизме. Один из конкретных критериев - степень участия государства в прогрес­сивном развитии мировой цивилизации. Это в первую очередь предполагает участие в решении глобальных проблем.

По-видимому, миролюбивый отказ от силовых приемов может также служить критерием при оценке качества обще­ственной структуры.

Конечно, международное поведение государства в значительной степени оп­ределяется тем мировоззрением, той этикой и духовной культурой, которая ле­жит в основе его построения. Духовная культура данной социальной структуры объединяет в себе науку, искусство, литературу, религию, использование свобод­ного времени, развлечения, воспитание, находится под воздействием классовых отношений, распределения материальных благ и всего того, что может влиять на формирование идеологии людей. Критически изучая эти факторы, можно дать оценку влияния данной общественной структуры на развитие культуры всего че­ловечества.

Будущее человечества зависит от исхода соревнования самих общественных структур, которое непрерывно идет в мире; именно это соревнование и выдвинет тот вид структуры, которая определит судьбу человечества.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

 

Вторая по значимости глобальная проблема - обеспечение людей энергетиче­скими ресурсами. Основной фактор, обеспечивающий рост цивилизации, - это ис­пользование энергии, которое началось с того, что человек для производства рабо­ты, чтобы эффективнее использовать физическую силу, стал создавать орудия. За­тем человек стал использовать физическую силу животных, энергию потоков во­ды, ветер. Параллельно, научившись обращаться с огнем, стал использовать тепло­вую энергию. Большой сдвиг произошел, когда человек научился превращать теп­ловую энергию в механическую и была изобретена паровая машина, которая в пра­ктических масштабах стала использоваться только в начале XVIII в. Принципиаль­но новые возможности в использовании энергетических ресурсов появились в XIX в., когда стала применяться электрическая энергия. Это дало возможность зна­чительно расширить механизацию в разнообразных областях промышленности и быта. В нашем XX в. появилась ядерная энергия, которой, несомненно, предстоит ведущая роль в будущей энергетике.

Использование людьми в глобальных масштабах энергетических ресурсов неизменно увеличивается, и это увеличение происходит по экспоненциальному закону. Так, мировое потребление энергии увеличивалось за последние 15 лет на 5% в год. Статистикой установлено, что валовой национальный продукт в стране пропорционален потреблению энергии. В США сейчас мощность разно­образных источников энергии составляет до 10 кВт на человека, т.е. по крайней мере в 100 раз больше, чем средняя мускульная мощность одного человека. По­этому основной функцией человека теперь стало управление энергией, так те­перь принято говорить — нажимать кнопки. Для этого человеку нужно только знать, когда и какую кнопку он должен нажать. Это умственная задача, физиче­ского труда тут нет. Это привело к тому, что основными ценностями человека, которые нужны для современной цивилизации, стали его духовные и умствен­ные качества.

Если начать отнимать у людей энергетические ресурсы, цивилизация начнет двигаться в обратном направлении, и мы вернемся к уровню цивилизации средних веков. Поэтому, если в ближайшие столетия начнут сокращаться энергетические ресурсы, это может не только остановить рост цивилизации, но она начнет дегра­дировать. Причина такого кризиса весьма проста. Сейчас потребляемая людьми энергия на 90% производится за счет тепла, получаемого от сгорания топлива -нефти, угля, газа. Это топливо накоплено на земном шаре благодаря биологиче­ским процессам в продолжение многих тысячелетий. Как бы экономно им ни поль­зоваться, это топливо со временем, несомненно, будет израсходовано, и тогда на­ступит кризис. Поскольку нет возможности точно определить запасы топлива на земном шаре, а также предвидеть рост потребления энергии, то время наступления кризиса сейчас оценивается по-разному, но общепризнано, что это произойдет в ближайшие одно-два столетия. Возможность решения этого кризиса путем исполь­зования неиссякаемых источников энергии, таких, как Солнце, геотермальное теп­ло, ветер, потоки воды и многие другие, подробно изучается, и по этому вопросу есть уже большая литература. Но объективная оценка создавшегося положения приводит к тому, что единственный путь решения этого кризиса, который позволит обеспечить потребление энергии в необходимых масштабах, - это использование ядерной энергии.

Существование этой энергии обнаружили только в этом столетии, 40 лет тому назад этого пути выхода из энергетического кризиса не было. Если бы ядерная энергия не была открыта, то сейчас положение было бы катастрофическим. За эти 40 лет ядерная физика стала настолько хорошо изучена, что можно научно обосно­вать, что этим путем глобальный энергетический кризис может быть предотвра­щен.

Здесь я ограничусь только тем, что остановлюсь на тех научных и социальных проблемах, которые еще предстоит разрешить, чтобы можно было применять ядерную энергию в таком масштабе и таких больших мощностей, чтобы она заме­нила энергию, получаемую от топлива органического происхождения.

Сейчас известны два пути получения ядерной энергии, обеспечивающие мощность, необходимую для большой энергетики. Первый из них основан на том, что ядра одного из наиболее тяжелых элементов - урана - при воздействии на них нейтронов могут распадаться и при этом в некоторых условиях возника­ет цепная реакция и выделяется энергия. Эти процессы изучены, и практически они были использованы в атомной бомбе. Замедляя этот процесс, можно его ис­пользовать для непрерывного получения энергии. Сейчас таким путем успешно работают электростанции мощностью более миллиона киловатт. Природных запасов урана, по-видимому, хватит на тысячелетия, если его будут полностью использовать в реакторах, так называемых "бридерах", работающих на быст­рых нейтронах.

Но все же на пути использования уранового топлива лежат пока еще не преодоленные трудности. Связаны они в основном с тем, что ядерные процессы происходят на очень высоком энергетическом уровне, который соответствует темпе­ратуре в сотни миллионов градусов, на много порядков выше той, которая обычно имеет место в процессах, происходящих на Земле. При ядерных процессах возника­ют различного рода излучения, которые разрушают материалы и представляют большую опасность для людей.

Последствия облучения людей таким излучением хорошо известны по взрывам атомных бомб в Хиросиме и Нагасаки, когда десятки тысяч людей погибли сразу, но еще столько же погибло в продолжение ряда лет от болезней, вызванных этим облучением. В современных реакторах крупной электростанции сосредоточена во много раз большая радиоактивность, чем в бомбах, сброшенных на Хиросиму и На­гасаки. И в случае, если эта радиоактивность, например, при аварии вырвется нару­жу, она может привести к катастрофическим последствиям еще большего масшта­ба. Поэтому обращение с реакторами, в которых происходят ядерные процессы, требует тщательно разработанной техники безопасности. Для обычных реакторов это оказалось трудной технической задачей. Обеспечить безопасность реакторов-бридеров, необходимых для полного использования урана, оказывается еще труд­нее.

После использования урана остаются высокорадиоактивные шлаки, в кото­рых, по их удалении из реактора, эта радиоактивность сохраняется в продолжение нескольких сот лет. Пока еще нет общепризнанного способа безопасного захоро­нения этих шлаков. Это связано с тем, что под длительным влиянием радиоактив­ного излучения контейнеры из любого вещества могут со временем терять свою герметичность.

Вопрос о безопасности эксплуатации ядерных электростанций сейчас обост­рился в связи с недавно происшедшей крупной аварией в Калифорнии на атомной электростанции Брауне Ферри (Browns Ferry). Разбор причины катастрофы пока­зал, что пока еще недостаточно обеспечивается безопасность при использовании уранового топлива². Трудность обеспечения надежности работы с урановыми реа­кторами видна еще из того, что, несмотря на то, что все ядерные процессы хорошо научно изучены, до сих пор нет общепринятых конструкций реакторов, которые были бы признаны полностью обеспечивающими безопасность их эксплуатации. Необходимо решить вопрос, связанный с безопасностью использования урана, так как он будет основным источником энергии будущего. Сейчас это полностью осоз­нано, широко обсуждается и даже принимаются законодательные решения. Нет на­учных оснований считать, что со временем не будет найдено решение этих проб­лем.

Есть еще одна трудность при использовании урана как ядерного топлива. Дело в том, что получающийся при этом плутоний может быть использован для атомной бомбы. Поэтому широкое распространение ядерных электростанций привело бы к широкому распространению плутония, и контролировать его использование для атомных бомб стало бы очень трудно. Сейчас уже есть страны, которые получили из имеющихся у них реакторов, построенных для мирных целей, плутоний и сдела­ли атомные бомбы. Поэтому современный метод контроля за реакторами, исполь­зующими урановое горючее, нельзя считать достаточным. Этот вопрос сейчас то­же широко обсуждается.

Все это указывает на большое значение осуществления другого метода полу­чения ядерной энергии, который основан на так называемой термоядерной реак­ции. Эта реакция основана на том, что легкие атомы могут соединяться, т.е. проис­ходит их синтез, и при этом выделяется очень большая энергия. Возникающие при этом более тяжелые элементы не радиоактивны, и термоядерный реактор практи­чески не представляет опасности для людей, а также не может быть использован для атомной бомбы. Эффективным горючим является изотоп водорода - дейтерий. В воде его достаточно, поэтому не может возникнуть недостатка в горючем. Воз­можность осуществления такой реакции и ее высокого энергетического выхода до­казана на опыте тем, что она осуществляется в водородной бомбе, когда она ини­циируется взрывом урановой бомбы.

Но осуществлять эту реакцию саму по себе и так, чтобы она была полезным источником энергии, оказалось весьма трудной научной задачей, которая пока еще не решена, несмотря на то, что уже более двадцати лет в ряде стран в этом направлении упорно ведутся научные работы. Я лично думаю, что поскольку нет принципиально непреодолимых преград, то со временем задача будет решена. Если управляемый термоядерный синтез может быть осуществлен, то теперь уже выявляются необходимые для этого условия. Схематически решение задачи сводится к следующему. Чтобы получить непрерывную термоядерную реакцию, нужно нагреть плазму до температуры в несколько сот миллионов градусов. При этом, конечно, от плазмы будет интенсивно отводиться тепло, и это будет ме­шать ее нагреву. Есть два пути уменьшения тепловых потерь и получения необ­ходимой высокой температуры. Первое — это поместить плазму в сильное маг­нитное поле. Тогда есть полное основание считать, что тепловые потери умень­шатся, как четвертая степень интенсивности магнитного поля. Необходимое магнитное поле оценивается в 50-60 кЭ, и оно вполне осуществимо при совре­менных сверхпроводящих соленоидах. Второе - это уменьшение относительных тепловых потерь, которые будут происходить при увеличении размеров плаз­менной массы, поскольку производимое тепло пропорционально объему, т.е. ку­бу размеров, а теплопотери — поверхности, т.е. квадрату размеров. Эти условия делают необходимым осуществление экспериментов в больших масштабах и приводят к большим материальным затратам.

Например, стоимость необходимого сверхпроводящего соленоида тороидаль­ной формы оценивается в несколько сот миллионов долларов.

Боязнь риска, связанного с такими расходами, пока мешает развитию этих на­учных работ в необходимых масштабах.

 

СЫРЬЕВЫЕ РЕСУРСЫ

 

Третьей глобальной проблемой считается истощение сырьевых ресурсов. В от­личие от первых двух - проблемы контроля народонаселения и сокращения энер­гетических ресурсов - эта проблема не имеет характера кризиса. Она просто за­ключается в том, что истощаются наиболее богатые источники минерального сырья и людям приходится использовать более бедные. В ряде случаев, как, например, при добыче меди, это уже имеет место. Это обычно связано с большими тру­дозатратами и большими энерговложениями. Поскольку ценность продуктов воз­растает, это приводит к тому, что начинает разрабатываться технология более бе­режного их использования. В основном это сводится к тому, что используется так называемый цикличный процесс, который не имеет отходов. Такие цикличные процессы существуют в природе, поэтому она и существует на Земле миллионы лет без признаков истощения сырья.

Наиболее неблагоприятное положение сейчас в сельском хозяйстве. Достигну­тые сейчас высокие урожаи - "зеленая революция" - осуществимы только при ши­роком использовании минеральных удобрений. Практика показывает, что при су­ществующих методах агротехники только 30-40% минеральных удобрений усваи­вается растениями, а остальное уносится и обычно попадает в реки и озера, где про­изводит нежелательное загрязнение. Таким образом, нарушается существующий в природе для растений процесс цикличности почвенных элементов, охраняющий природу от истощения. Это неизбежно приведет к невозместимому истощению не­которых видов сырья, как, например, фосфора, необходимого для ряда минераль­ных удобрений. Стоит весьма важная научная проблема - направить развитие сов­ременной агротехники таким образом, чтобы она более полно использовала мине­ральные удобрения и сельское хозяйство основывалось на цикличных процессах. Конечно, переход к цикличным процессам в производстве пищи для людей может быть также осуществим, если пища будет производиться не природой, но искусст­венным, синтетическим путем. Синтез продуктов питания, в особенности белков, решил бы ряд важных социальных и экономических проблем. Например, не было бы голода при неурожаях, уменьшились бы гастрические заболевания и ряд других отрицательных явлений. Синтетическая пища - это большая научная проблема, ко­торая находится еще в зачаточном состоянии. К решению этой проблемы надо от­нестись с большим вниманием.

Из общей характеристики научного подхода к решению глобальных проблем, связанных с истощением сырьевых ресурсов, следует, что они тоже связаны с ре­шением проблемы обеспечения энергетическими ресурсами, поскольку при ис­пользовании более бедных источников сырья и создании цикличных процессов и синтетического питания станет необходимым увеличивать энергозатраты. Поэто­му, если не будут расти энергетические ресурсы, решение этих проблем не может быть осуществлено.

 

 

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

 

Четвертая глобальная проблема - это загрязнение окружающей среды. Из всех глобальных проблем она сейчас наиболее широко обсуждается, так как люди непо­средственно чувствуют на себе загрязнение рек, морей, океанов, воздуха отходами современной цивилизации. Сейчас уже всюду началась борьба с этим загрязнением. В ряде случаев эта борьба приводит к технологии циклических процессов и ставит перед наукой аналогичные проблемы. Но есть и новые проблемы, о которых сле­дует упомянуть. Первая относится к экологии. Ряд промышленных отходов, попадая в воду, в воздух или в почву, нарушает биологическое равновесие, что приводит к гибели ряда видов животных. Ставится вопрос: нельзя ли искусственно создавать другие виды биологического равновесия, при котором отходы будут полезно пере­рабатываться? В небольших масштабах такие проблемы удается решать, напри­мер, в так называемых биофильтрах. Но весьма полезно было бы их решить в больших масштабах и научно создавать такие биологические процессы в озерах и реках, чтобы можно было, например использовать минеральные удобрения так, чтобы они пагубно не нарушали существующее равновесие. Интересно, что в неко­торых случаях путем естественного отбора уже сейчас возникают такие новые био­логические равновесия. Это все указывает на то, что экологу сейчас надо не толь­ко изучать существующие процессы, но научиться находить новые, полезные, ко­торые будут происходить от загрязнения, имеющего место теперь в окружающей нас среде.

Другая глобальная проблема, которая является весьма важной и на которую уже обращено внимание, связана с загрязнением атмосферы, которое может вы­звать изменение климата всего земного шара. Еще широко не осознано, что сред­няя температура атмосферы всего земного шара весьма неустойчива.

Причина этого имеет вполне определенное физическое основание. Оно заклю­чается в следующем. Практически все тепло, которое обеспечивает климатические условия на Земле, поступает в виде радиации от Солнца. В таком же количестве эта энергия покидает Землю в виде теплового излучения в космическое пространство. При той излучающей способности, которую имеет земная поверхность с окружаю­щей ее атмосферой, оказывается, что для того чтобы энергия поступала от солнеч­ной радиации и уравновешивалась земной, нужно, чтобы средняя абсолютная тем­пература у земной поверхности была близка к 300 К. Это приводит к тому, что до­статочно, чтобы поступающая энергия солнечного излучения изменилась на не­сколько процентов или на столько же изменилась излучающая способность земной поверхности, чтобы средняя температура Земли существенно изменилась. Напри­мер, если это похолодание, то может возникнуть ледниковый период. При потеп­лении начнется таяние антарктических и арктических льдов, уровень океана нач­нет подыматься и значительная часть европейского континента будет затоплена. Такая неустойчивость средней температуры земной поверхности подтверждается климатическими колебаниями, которые уже происходили на Земле и приводили к ледниковым периодам.

Современные изыскания показывают, что ледниковые периоды можно про­следить в глубь веков на миллион лет и они происходили не менее семи раз. Вооб­ще, уже то, что возникали ледниковые периоды, показывает, что климат на Земле неустойчив и возможность его изменения сейчас имеется. Она может быть связана с происходящим сейчас глобальным загрязнением атмосферы, главным образом происходящим от авто- и авиатранспорта. Это загрязнение атмосферы может, на­пример, повлиять на содержание в верхних слоях атмосферы озона и на прозрач­ность воздуха, что может привести к изменению величины радиации земной по­верхности, которая сильно зависит от ничтожных примесей в воздухе. Тогда темпе­ратура земной поверхности изменится. Такое изменение температуры вполне воз­можно. Этот процесс принято называть "парниковым эффектом". Пока еще не только не обнаружено его существование, но даже не установлен знак, т.е. неиз­вестно, происходит ли повышение или понижение средней температуры Земли.

Изучение радиации всей поверхности Земли является сложной научной проб­лемой, она требует большой организации и должна решаться в международном масштабе, но пока этого нет. Правда, особой срочности в решении этой проблемы нет, поскольку скрытое тепло в таянии льдов настолько велико, что время релаксации этих климатических процессов велико, и это дает достаточно времени на на­учное изучение этих процессов.

Сейчас часто указывают, что переход на ядерную энергетику может произве­сти глобальное потепление, так называемое "тепловое загрязнение". Расчеты по­казывают, что этот процесс по сравнению с "парниковым эффектом" от загрязне­ния атмосферы будет во много раз меньше и пока не угрожает глобальным изме­нением климата нашей Земли.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Если суммировать наш анализ, то мы приходим к выводу, что глобальные пробле­мы ставят перед наукой ряд новых проблем. Из них самыми важными надо считать:

1. Изучение изменений "качества" народонаселения и их связи со структурой общества.

2. Безопасное использование ядерных процессов как основных энергетических ресурсов будущего и, главное, создание управляемого термоядерного синтеза.

3. Создание замкнутых циклов, в особенности в агротехнике.

4. Изучение теплового баланса Земли в связи с загрязнением окружающей среды.

При этом срок для решения всех этих проблем ограничен, по-видимому, одним столетием.

Чтобы эти проблемы решить вовремя, нужны большие интеллектуальные си­лы и материальные средства. Для этого исследования, направленные на решение этих проблем, нужно развивать в международном масштабе. Чтобы полученные результаты эффективно проводить в жизнь, должен быть создан авторитетный ме­ждународный аппарат. Создание подобного аппарата - это большой самостоятель­ный вопрос, рассмотрение которого лежит за пределами моего сообщения. Но все же хочу кратко отметить некоторые наиболее характерные трудности, возникаю­щие при решении этих проблем.

Очевидно, что для успешного решения почти всех поставленных проблем в глобальном масштабе на государства должны быть возложены определенные обя­занности, и часто выполнение этих обязанностей будет противоречить их эгоисти­ческим интересам. Поэтому они будут выполняться только под внешним влиянием.

Будущее человеческой цивилизации зависит от того, смогут ли существующие государства обеспечить осуществление решения глобальных проблем. (...)

Какие еще силы могут обеспечить осуществление решения глобальных проб­лем? Можно только утверждать, что современная наука находится на достаточно высоком уровне, чтобы указать более короткий путь к их решению. Организация внедрения этих решений — это большой вопрос интернационального характера. Представляется наиболее вероятным, что эти решения могут быть осуществлены только силами разума и определятся тем, сумеют ли руководящие силы государст­ва правильно оценить те катастрофические последствия, которые произойдут для всего человечества, если эти проблемы не будут вовремя решены.

Сейчас, например, одна из наиболее актуальных задач - это проведение необ­ходимых научных работ, которые, как указывалось, надо выполнить в срок, до на­ступления кризиса. Хватит ли времени? Это, конечно, зависит от того, как будут организованы эти работы. Чтобы обеспечить эффективность этих работ, надо на­править на них лучшие интеллектуальные силы, поэтому их надо организовать в международном масштабе. Они должны быть также обеспечены в достаточном ко­личестве материальными средствами.

Хорошо известно, что при современной производительности труда не больше ¹/₃ населения в развитых странах занято тем, что изготовляет все жизненно необхо­димое для всей страны. Большая часть избытка производительных сил тратится главным образом на военные расходы и на содержание армий, которые не участву­ют в производительном труде. Суммарно, для всех стран, эти затраты во много раз больше, чем тратится на научную работу. Казалось бы разумным перевести хоть часть этих средств и, главное, часть тех интеллектуальных сил, которые участвуют в разработке военных мероприятий, на организацию научных исследований для ре­шения глобальных проблем. Это бы не сказалось на бюджетах стран и не привело к росту безработицы, так как в промышленности занятость бы сохранилась, но бы­ла бы направлена на другие задачи.

Сейчас, когда международное сотрудничество все более развивается, можно надеяться, что такие мероприятия могут быть осуществлены и что разум возьмет верх. Но для этого нужно четко и убедительно поставить вопросы и их широко про­пагандировать, и это должны делать ученые, так как именно они могут достаточно авторитетно говорить о возможности решения глобальных проблем для судеб все­го человечества. Поэтому нужно не стоять в стороне от решения социальных про­блем и сознавать их связь с той научной работой, которую ученые ведут.

Пример такого поведения ученого дал в свое время Бернал. Он был выдаю­щимся ученым и в своих научных изысканиях и в общественных выступлениях не­изменно отмечал связь науки с социальными проблемами. За это он получил все­общее признание и благодарность.