Тоби Орд
На краю пропасти. Экзистенциальный риск и будущее человечества
Звездные вспышки
В каждой звезде идет непрерывная борьба двух сил. Гравитация сжимает звезду, а давление – разжимает. Большую часть жизни звезды эти силы уравновешивают друг друга, не позволяя звезде сжаться в точку или рассеяться в космосе[183]. Но некоторые звезды доживают до момента, когда давление катастрофически снижается, не выдерживая натиска гравитации, и после этого схлопываются с релятивистской скоростью[184]. Их плотность мгновенно повышается до невероятных значений, что приводит к новой волне огромного давления, под действием которого звезда взрывается и становится так называемой сверхновой. На краткий миг эта единственная звезда сияет ярче всей своей галактики. За считаные секунды она испускает столько же энергии, сколько наше Солнце испустит за все десять миллиардов лет своего существования.
О сверхновых впервые заговорили древнекитайские астрономы, когда в 185 году н. э. на небе над ними неожиданно появилась новая яркая звезда. Но ученые начали постигать их лишь в 1930-х годах и только в 1950-х поняли, что сверхновая, находящаяся неподалеку от Земли, может представлять угрозу планете[185].
В 1969 году ученые открыли новый и нетривиальный тип звездной вспышки. В разгар холодной войны США запустили несколько спутников-шпионов, чтобы следить за секретными ядерными испытаниями, которые можно было обнаружить по характерной вспышке гамма-излучения. Спутники стали засекать короткие гамма-всплески, которые сильно отличались от вспышек, возникающих при испытаниях ядерного оружия. Астрономы определили, что идти от Земли – и даже из Млечного Пути – они не могут, а потому, должно быть, происходят из чрезвычайно далеких галактик, находящихся в миллиардах световых лет от нас[186]. Загадка этих гамма-всплесков не решена и сегодня. Главенствующая теория гласит, что более длинные всплески связаны со сверхновыми редкого типа, а более короткие – со столкновениями нейтронных звезд. Количество энергии, которая высвобождается при каждом всплеске, сравнимо с тем, что высвобождается при взрыве сверхновой, но сосредоточено в двух узких конусах, направленных в противоположные стороны, что и позволяет засекать эти вспышки на огромных расстояниях[187]. Так, в марте 2008 года Земли достиг свет от гамма-всплеска в галактике, находящейся в 10 млрд световых лет от нас, и этот свет был по-прежнему достаточно ярок, чтобы заметить его невооруженным глазом[188].
Взрыв сверхновой или гамма-всплеск неподалеку от Солнечной системы мог бы привести к катастрофическим последствиям. Хотя сами гамма-лучи и космические лучи в таком случае не достигнут поверхности Земли, угрозу могут представлять реакции, которые они запускают в земной атмосфере. Наиболее важна, пожалуй, выработка оксидов азота, которые изменят климат на Земле и нанесут серьезный урон озоновому слою. Последний эффект считается самым смертоносным, поскольку на некоторое количество лет мы станем гораздо сильнее подвержены ультрафиолетовому излучению[189].
Астрономы оценили вероятность того, что такие события произойдут достаточно близко к Земле, чтобы вызвать глобальную катастрофу, определяемую глобальным истощением озонового слоя на 30 % и более. (Подозреваю, это будет представлять меньшую угрозу для цивилизации, чем соответствующие пороги для астероидов, комет и мегаизвержений.) В среднем вероятность таких событий в столетии составляет примерно 1 к 5 млн для взрывов сверхновых и 1 к 2,5 млн для гамма-всплесков. Как и в случае с астероидами, мы можем получить более точную оценку для следующих 100 лет, исследуя небо в поиске надвигающихся угроз. С гамма-всплесками ситуация обстоит сложнее, поскольку они хуже изучены и могут наносить удар из гораздо более далеких областей. Пока не найдено ни одной потенциальной опасности любого из этих типов, тем не менее вероятность их возникновения не исключена полностью, в связи с чем риск таких событий в следующее столетие оказывается несколько ниже среднего[190].
Таблица 3.3. Вековая вероятность звездной вспышки, которая вызовет на Земле катастрофу, в результате чего озоновый слой истощится более чем на 30 %[191].
Эти вероятности очень малы – судя по всему, как минимум в 20 раз ниже, чем вероятность катастроф подобного масштаба, вызванных столкновением с астероидами и кометами, и как минимум в 3000 раз ниже, чем вероятность катастроф в результате мегаизвержений. И все же нам бы хотелось избавиться от некоторых оставшихся сомнений в этих цифрах, прежде чем мы сможем списать этот риск со счетов. Нужно продолжить исследования, чтобы определить порог мощности, при преодолении которого звездные вспышки могут приводить к вымиранию. Можно также начать каталогизировать потенциальных кандидатов в сверхновые в радиусе 100 световых лет, определяя, насколько мы уверены в том, что ни один из них не взорвется в следующее столетие. В более широком смысле нам следует совершенствовать модели этих рисков и избавляться от неопределенности, пытаясь выйти на тот же уровень понимания, какого мы достигли при изучении астероидов и комет[192].
Другие природные риски
Потенциальных катастроф хватает с избытком. Даже сосредоточившись лишь на рисках, имеющих весомое научное обоснование, я могу подробно проанализировать еще немалое их число. Однако ни один из них не лишает меня сна.
Некоторые угрозы представляют реальные риски в долгосрочной перспективе, но никаких рисков в следующее тысячелетие. Главный из них – грядущее увеличение яркости Солнца, которое создаст очень высокий риск вымирания, но начнется лишь примерно через миллиард лет[193]. Возвращение в ледниковый период вызовет значительные трудности для человечества, но в следующее тысячелетие оно фактически исключено[194]. Эволюционные сценарии, такие как деградация человечества или преобразование человечества в новый вид, также не представляют угрозы в ближайшие тысячу лет.
Вероятность некоторых угроз, как известно, исчезающе мала. Так, прохождение звезды по Солнечной системе могло бы изменить орбиты планет, в результате чего Земля могла бы замерзнуть, свариться или даже столкнуться с другой планетой. Но в следующие 2 млрд лет вероятность этого составляет всего 1 к 100 тысячам[195]. Это также может произойти из-за хаотической нестабильности орбитальной динамики, но и здесь вероятность исключительно мала. Некоторые физические теории дают основание полагать, что нестабилен может быть и сам пространственный вакуум, который может “схлопнуться” и образовать истинный вакуум. Он распространится тогда со скоростью света, уничтожая все живое на своем пути. Однако вероятность этого не может быть выше 1 к 10 млн на столетие, и обычно считается, что она гораздо ниже[196].
Некоторые угрозы не являются экзистенциальными – они не прокладывают очевидного пути к вымиранию человечества или к необратимому коллапсу. Это верно по отношению ко многим локальным и региональным катастрофам, таким как ураганы и цунами. Таков же характер некоторых глобальных рисков. Например, все магнитное поле Земли может сильно смещаться и порой полностью меняет направление. Из-за этих сдвигов мы становимся более уязвимы для космических лучей в то время, которое уходит на переориентацию поля[197]. Но это случается достаточно часто, и поэтому понятно, что риска вымирания при этом не возникает (с тех пор как разошлись линии человека и шимпанзе, такое происходило около 20 раз за 5 млн лет). Поскольку единственным хорошо изученным эффектом смещения магнитного поля является некоторое повышение уровня заболеваемости раком, речи о риске коллапса цивилизации тоже не идет[198].
Наконец, некоторые угрозы имеют природное происхождение, но влияние, оказываемое ими, серьезно усугубляется деятельностью человека. В связи с этим они занимают промежуточное положение между категориями природных и антропогенных рисков. К ним относятся пандемии “естественного происхождения”. По причинам, которые скоро станут очевидны, я не включаю их в число природных рисков, а провожу их анализ в пятой главе.
Общий природный риск
Поразительно, что многие из этих рисков были открыты совсем недавно. Об инверсии магнитного поля стало известно в 1906 году. Первые доказательства, что Земля пережила столкновение с крупным астероидом или кометой, появились в 1960 году. А о существовании гамма-всплесков мы не подозревали до 1969 года. На протяжении почти всей своей истории мы подвергались рискам, о которых даже не знали.
Нет причин полагать, что серия открытий закончилась – что мы первое поколение, которое открыло все природные риски, грозящие нам. Безусловно, еще слишком рано делать вывод, что мы узнали все возможные механизмы естественного вымирания, ведь предшествующим крупным массовым вымираниям объяснение еще не нашлось.
Тот факт, что наши знания, очевидно, неполны, представляет серьезную проблему для любой попытки осознать масштаб природного риска, составив список известных угроз. Даже если бы мы изучили все природные угрозы, перечисленные в этой главе, настолько полно, что постигли бы каждую их тонкость, мы не могли бы сказать наверняка, что охватили даже небольшую часть истинного ландшафта рисков.
К счастью, выход есть, поскольку существует способ непосредственно оценить общий природный риск. Для этого нужно изучать не метеоритные кратеры и не коллапсирующие звезды, а останки видов, которым они угрожали. Ископаемые находки – наш самый богатый источник информации о том, как долго жили виды вроде нас, а следовательно, об общем риске вымирания, с которым они сталкивались[199]. Мы изучим три способа использования ископаемых находок для определения верхнего предела природного риска вымирания, которому мы подвергаемся, и все они дадут нам утешительные результаты[200]. Однако, поскольку этот метод применим лишь непосредственно к риску вымирания, сохранится некоторая неопределенность, связанная с риском необратимого коллапса цивилизации[201].
Насколько высоким может быть природный риск вымирания? Представьте, что он составлял бы 1 % на век. Сколько просуществовало бы человечество? В среднем лишь 100 веков. Но ископаемые находки говорят нам, что Homo sapiens живет на планете уже около 2000 веков[202]. При риске в 1 % на век было бы почти невозможно протянуть так долго: вероятность более раннего вымирания составила бы 99,9999998 %. Таким образом, мы спокойно можем исключить общий риск в 1 % и более. Какой же будет его реалистичная оценка? Опираясь на живучесть Homo sapiens, мы можем сделать наиболее вероятное предположение и определить верхний предел такого риска.
Сформулировать единственное наиболее вероятное предположение на удивление сложно. Нам, возможно, захочется сказать, что риск составляет 1 к 2000, но такое предположение было бы наиболее вероятно, если бы человечество существовало на протяжении 2000 веков и столкнулось с одним вымиранием. На самом деле вымираний вообще не было, поэтому оценку следует снизить. Но риск не может составлять 0 к 2000, поскольку в таком случае это значило бы, что вымирание вообще невозможно, а потому мы имеем все основания полагать, что его не случится[203]. Специалисты по статистике ведут любопытный спор о том, как оценивать вероятность в таких случаях[204]. Но все предлагаемые методы дают цифры от 0 к 2000 до 1 к 2000 (то есть от 0 до 0,05 %). Получается, мы можем считать этот диапазон грубой оценкой риска.
Отталкиваясь от того, что пока нам удавалось выжить, мы можем также определить верхний предел общего природного риска вымирания. Например, если бы риск составлял более 0,34 % на век, вероятность того, что мы уже вымерли бы, равнялась бы 99,9 %[205]. В связи с этим мы говорим, что риск выше 0,34 % на век исключается с уверенностью на уровне 99,9 %, а этот вывод весьма значим по обычным научным стандартам (эквивалентен p-значению 0,001)[206]. Таким образом, 2000 веков существования Homo sapiens говорят, что “наиболее вероятная” оценка риска будет пребывать в диапазоне от 0 до 0,05 % при верхнем пределе на уровне 0,34 %.
Таблица 3.4. Оценки и пределы общего векового природного риска вымирания, вычисленные на базе того, сколько уже просуществовало человечество, при использовании трех разных подходов к определению человечества.
Но что, если Homo sapiens не релевантная категория? Мы заинтересованы в выживании человечества и вполне можем полагать, что в него входит не только наш вид. Так, неандертальцы были очень похожи на Homo sapiens, и хотя степень их скрещивания по-прежнему остается предметом споров, возможно, лучше всего считать их подвидами. Они ходили прямо, делали сложные орудия, выстраивали сложные социальные связи, были внешне похожи на Homo sapiens и, возможно, даже пользовались речью. Если включить их в категорию человечества, можно расширить нашу историю до того момента, когда на планете жили последние общие предки неандертальцев и Homo sapiens, что было около 500 тысяч лет назад[207]. Вполне естественно также оценивать не наш вид, а наш род – Homo. Он существует более 2 млн лет. В сочетании с методами, описанными выше, такой подход даст нам более низкую вековую вероятность вымирания.
Ошибка выжившего
Особенно сложно исследовать вероятность события, которое воспрепятствовало бы самому проведению этого исследования. Каким бы вероятным оно ни было, мы неизбежно понимаем, что событие не произошло. Мы сталкиваемся с этой проблемой, когда смотрим на историю вымирания Homo sapiens, и это может искажать наши оценки[208].
Представьте, что существовало бы 100 таких же планет, как наша. Человечество могло бы быстро исчезнуть на 99 из них, а могло бы не исчезнуть ни на одной, но люди, изучающие собственную планету, всегда приходили бы к выводу, что человечество не сталкивалось с вымиранием, ведь иначе их бы вовсе не было на свете. Таким образом, они не могли бы использовать сам факт своего выживания для оценки того, на какой части планет люди выживают. Этот пример показывает, что мы тоже не можем сделать значимых выводов о своем выживании в будущем исключительно на основании того факта, что пока нам удавалось выживать.
При этом мы можем опираться на данные о продолжительности нашей жизни (что и делаем в этой главе), поскольку наблюдению поддается более одной величины, а долгая продолжительность жизни менее вероятна в мирах с высокими рисками. Но если полностью учесть возможность такой ошибки выжившего, оценки риска все равно могут измениться[209].
К счастью, оценка риска путем анализа выживания других видов более устойчива к таким эффектам и тем не менее дает сходные ответы, что не может не обнадеживать.
* * *
Вторая техника оценки общего природного риска вымирания на базе ископаемых находок предполагает изучение не самого человечества, а похожих на него видов. Такой подход существенно увеличивает количество имеющихся у нас свидетельств. Поскольку в число примеров входят и виды, которые в итоге вымерли, исчезают проблемы, связанные с отсутствием сведений о неудачных исходах. Минусы в том, что другие виды могут быть не столь показательными по части рисков, с которыми сталкивается человечество, а также в том, что выбор видов для изучения может быть предвзятым.
Проще всего применить эту технику, взяв для примера виды, наиболее похожие на наш. В наш род, Homo, входит четыре других вида, продолжительность существования которых имеет разумные оценки[210]. Они существуют от 200 тысяч до 1,7 млн лет. Если нам грозит примерно такой же, как кому-то из них, риск вымирания от природных катастроф, то его значение пребывает в диапазоне от 0,006 до 0,05 %[211].
Можно пойти другим путем: раскинуть сеть значительно шире и добиться большей статистической устойчивости, взяв для оценки и менее схожие с нами виды. Типичная продолжительность жизни вида млекопитающих оценивается примерно в 1 млн лет, а виды, для которых имеются ископаемые находки, в среднем существовали от 1 до 10 млн лет. Это позволяет сделать вывод, что риск составляет от 0,001 до 0,01 % на век – или даже ниже, если мы обладаем большей живучестью, чем типичный вид (см. Таблицу 3.5).
Таблица 3.5. Оценки общего природного риска вымирания на столетие, данные на основе времени жизни родственных видов.
Обратите внимание, что во всех этих оценках продолжительности жизни видов учитываются и другие причины вымирания, помимо катастроф: например, один вид может постепенно проиграть конкуренцию другому, который выделился из первого. В связи с этим такие оценки несколько завышают риск катастрофического вымирания[212].
При применении последней техники оценки общего природного риска вымирания на столетие нужно помнить, что мы так многочисленны, так широко распространены по миру, так способны к жизни в весьма разнообразных средах и так хорошо умеем за себя постоять, что, возможно, найдем в себе силы противостоять всем природным катастрофам, не считая тех, что вызывают массовые вымирания. В таком случае нам стоит взглянуть на статистику массовых вымираний, чтобы определить частоту таких событий.
Подробная палеонтологическая летопись начинается 540 млн лет назад с кембрийского взрыва – стремительного увеличения количества сложных форм жизни и их разделения на большинство основных категорий, знакомых нам сегодня. После этого произошел ряд массовых вымираний – катастрофических событий, когда на всей планете гибло множество видов живых организмов. Пять из них были особенно серьезными и приводили к вымиранию не менее 75 % видов (см. Таблицу 3.6). Последней из пяти стала катастрофа, положившая конец эпохе динозавров. Если они показывают, каким должен быть масштаб природного катаклизма, чтобы вымерли люди, то у нас было пять таких событий за 540 млн лет, а следовательно, вековая вероятность природного вымирания составляет примерно один на миллион (0,0001 %).
Таблица 3.6. Доля видов, вымерших в каждом из пяти крупнейших массовых вымираний[213].
Все три описанных техники, основанные на изучении ископаемых находок, дают лучшие результаты в применении к угрозам, которые могли бы подвергнуть современных людей примерно такому же риску вымирания, как и существ, гибель или выживание которых мы хотим использовать для получения информации, – древних людей, других видов на протяжении истории, а также жертв массовых вымираний. Безусловно, дело не всегда обстоит таким образом. Мы стали менее уязвимыми для множества природных рисков. Так, расселение по всей планете позволяет нам переживать региональные бедствия, а еще мы обладаем беспрецедентными возможностями принимать меры в случае глобальных катастроф. Это значит, что истинный уровень риска, вероятно, будет ниже оценочного и что даже “наиболее вероятные предположения” следует считать лишь консервативными пределами общего природного риска.
Более серьезную проблему представляют риски, которые оказываются значительно выше для людей сегодня, чем для древних людей или родственных видов. К ним относятся все антропогенные риски (именно поэтому в этом разделе рассматриваются только природные риски). Кроме того, к ним могут относиться и некоторые риски, которые часто считаются природными[214].
Главный из них – риск пандемий. Хотя вспышки заболеваний обычно не кажутся нам антропогенными, социальные и технологические перемены, произошедшие после промышленной революции, значительно повысили вероятность и степень воздействия пандемий. Ведение сельского хозяйства увеличило вероятность передачи инфекций от животных человеку, совершенствование транспорта облегчило быстрое распространение болезней среди множества групп населения, а благодаря развитию торговли мы используем этот транспорт очень часто.
Хотя существует множество факторов, сглаживающих описанные эффекты (например, современная медицина, соблюдение карантина и эпидемиологический надзор), вполне вероятно, что риск пандемии для людей грядущих столетий гораздо выше, чем для древних людей и других видов, на которые мы ориентируемся при оценке пределов природных рисков. По этим причинам пандемии лучше не включать в число природных рисков, и мы поговорим о них позднее.
Мы проанализировали три разных способа использования палеонтологической летописи для оценки пределов общего природного риска вымирания человечества. Хотя ни одной из этих оценок не стоит придавать слишком большое значение, широкий диапазон результатов заслуживает доверия. Наиболее вероятные предположения колеблются в диапазоне от 0,0001 до 0,05 % на век. И даже по самым консервативным оценкам верхние пределы не превышают 0,4 %. Более того, мы понимаем, что называемые цифры, скорее всего, завышены: во-первых, потому что в них учитываются и некатастрофические вымирания, например при постепенном эволюционировании в новый вид, а во-вторых, потому что современное человечество более жизнеспособно, чем древние люди и другие виды. Это значит, что мы можем быть вполне уверены, что общий природный риск вымирания не превышает 0,5 %, а наиболее вероятно, что он ниже 0,05 %.
Когда мы рассматриваем все будущее, которое стоит на кону, огромную важность приобретает даже индивидуальный природный риск, например исходящий от астероидов. Впрочем, скоро мы увидим, что природные риски меркнут в сравнении с рисками, которые создаем мы сами. По моим оценкам, в следующее столетие антропогенный риск для нас примерно в тысячу раз выше природного, поэтому именно антропогенным рискам мы уделим основное внимание.