SETI: Поиск Внеземного Разума

Другим практически неисчерпаемым источником является солнечная энергия. Очевидно, что использование этой энергии не приводит к нарушению теплового баланса, так как часть радиации, изымаемой энергетическими установками из солнечного потока, после переработки вновь превращается в тепло. При этом предполагается, что энергетические установки располагаются только на поверхности Земли. (Если расположить их в межпланетном пространстве, а затем транспортировать энергию на Землю по каналам СВЧ или другим способом, то это создаст дополнительный поток энергии на Землю и вновь приведет к эффекту перегрева.) Размещение солнечных энергетических установок на Земле, хотя и не нарушает баланса, тем не менее, тоже приводит к ограничениям в производстве энергии. Если покрыть такими установками 1% площади Земли, то при преобразовании солнечной энергии в электрическую с КПД 10% общее количество вырабатываемой энергии составит 10^-3 Е₀ , т. е. будет на уровне первого теплового предела Е₁ = 10¹¹ кВт. При покрытии 10% площади Земли производство энергии будет на уровне второго теплового предела Е₂ = 12¹² кВ т. Дальнейшее наращивание энергетических установок исключает из нормального использования слишком большой процент площади Земли. Кроме того, это может привести к перераспределению энергии на планете и вызовет нежелательные изменения климата. Таким образом, при использовании солнечной энергии мы, фактически, сталкиваемся с теми же пределами.

Подчеркнем еще раз, что ограничение производства энергии не связано с недостачей энергетических ресурсов, а вытекает из необходимости сохранить глобальное равновесие природных процессов на Земле. В этом коренное отличие проблемы перегрева от проблемы истощения недр Земли. Хотя обе они приводят к необходимости ограничить безудержный рост производства на земном шаре. Рассмотрим теперь рост народонаселения на Земле.

5.2.3. Рост народонаселения.

Довольно очевидно, что абсолютный прирост населения должен быть пропорционален численности населения. Если взять какой-то однородный в демографическом отношении регион, то из двух пунктов этого региона прирост будет выше там, где больше численность населения. Точно так же, чем больше численность населения в некоторый момент времени t, тем больше и прирост населения в этот момент. Статистика показывает, что абсолютный прирост dN за небольшое время dt равен

dN = α N dt. (5.6)

Внешне это выражение напоминает экспоненциальный закон (5.2), но надо иметь в виду, что экспонента получается из него только при условии α = const. Относительный прирост населения а зависит от целого ряда факторов: биологических, географических, исторических, социально-экономических. Поскольку эти факторы, во всяком случае некоторые из них, меняются с течением времени, относительный прирост населения, вообще говоря, есть функция времени: α = α(t). Поэтому и закон роста народонаселения может отличаться от экспоненциального.

Как реально растет народонаселение на Земле, что говорят статистические данные? Согласно оценкам специалистов[286], в очень давние времена — от 1 000 000 до 6000 лет до нашей эры — численность населения практически не менялась со временем, составляя 2 ÷ 5 млн человек. Начиная примерно с 6000 г. до н. э. отмечается рост народонаселения. В период с 6000 по 3000 г. до н. э. численность населения составляла 5 ÷ 20 млн чел., с 3000 по 2000 г. до н. э. — 20 ÷ 40 млн чел., с 1000 г. до н. э. по 250 г. н.э. — 100 ÷ 200 млн чел. и с 250 по 1500 г. н.э. — 300 ÷ 400 млн человек. Конечно, эти оценки весьма приблизительные. Согласно справочнику Урланиса[287], население мира составляло:

Более поздние данные можно найти в Статистических ежегодниках ООН[288].

Рис. 5.2.1. Численность населения на земном шаре, согласно оценкам (см прим. 286, 287). По горизонтальной оси отложено время в годах, но вертикальной численность населения в логарифмическом масштабе (log N)

На рис. 5.2.1 показано, как менялась численность населения Земли за период от 6000 г. до н. э. по настоящее время. По горизонтальной оси отложено время t, по вертикальной — численность населения в логарифмическом масштабе (log N). Если бы население росло экспоненциально, то на этом графике мы должны были бы получить прямую линию. В действительности линия, выражающая рост народонаселения со временем, начиная приблизительно со средины второго тысячелетия, заметно отклоняется от прямой, причем она уходит вверх все круче и круче.

Рис. 5.2.2. Роет численности населения на Земле (см прим. 287, 288). По горизонтальной оси — годы, по вертикальной — численность населения в логарифмическом масштабе (log N)