Нове дослідження задає велике запитання: чи існує таке поняття, як стійка цивілізація, можливо, така, що лежить далеко за межами нашої власної галактики? Або всі цивілізації приречені знищувати себе?

"Якщо ми не перша цивілізація Всесвіту, це означає, що, ймовірно, існують правила того, як просувається доля молодої цивілізації, як наша власна".

В умовах змін клімату, вирубки лісів та втрати біорізноманіття створення стійкої версії цивілізації є одним із найактуальніших завдань людства. Але стикаючись з цим величезним викликом, ми рідко задаємося питанням, що може бути найактуальнішим із усіх: як ми можемо знати, чи можлива стійкість?

Астрономи винайшли значну частку зірок, галактик, комет і чорних дір Всесвіту. Але чи є планети з стійкими цивілізаціями також і те, що міститься у Всесвіті? Або кожна цивілізація, яка, можливо, виникла в космосі, триває лише кілька століть до того, як вона потрапляє до зміни клімату?

Астрофізик Адам Франк, професор фізики та астрономії в Університеті Рочестера, є частиною групи дослідників, які зробили перші кроки, щоб відповісти на ці питання. У новому дослідженні в журналі Астробіологія, група вирішує ці питання з "астробіологічної" точки зору.

"Астробіологія - це вивчення життя та його можливостей у планетарному контексті", - говорить Франк, який також є автором нової книги Світло зірок: Чужі світи і доля Землі (WW Norton, 2018),  яке спирається на це дослідження. "Це включає" екзоцивілізації "або те, що ми зазвичай називаємо прибульцями".

Френк та його колеги зазначають, що дискусії про зміну клімату рідко відбуваються в цьому більш широкому контексті - той, який враховує ймовірність того, що це не вперше в космічній історії, що планета та її біосфера перетворилися на щось подібне до того, що ми створили на землі.

"Якщо ми не перша цивілізація Всесвіту", - говорить Френк, - це означає, що, ймовірно, існують правила того, як просувається доля молодої цивілізації, як наша власна. "

Чотири сценарії

Коли населення цивілізації зростає, воно використовує все більше і більше ресурсів своєї планети. Споживаючи ресурси планети, цивілізація змінює умови планети. Коротше кажучи, цивілізації та планети не розвиваються окремо одна від одної; вони розвиваються взаємозалежно, і доля нашої власної цивілізації залежить від того, як ми використовуємо ресурси Землі.

Щоб проілюструвати, як цивільно-планетарні системи спільно розвиваються, Френк та його співробітники розробили математичну модель, щоб показати способи, як технологічно розвинене населення та його планета можуть розвиватися разом. Роздумуючи про цивілізації та планети - навіть чужі - в цілому, дослідники можуть краще передбачити, що може знадобитися людському проекту цивілізації для виживання.

"Сенс у тому, щоб визнати, що зміни клімату можуть бути чимось загальним", - говорить Франк. «Закони фізики вимагають, щоб будь-яке молоде населення, будуючи енергоємну цивілізацію, як наша, матиме зворотній зв'язок про свою планету. Бачити зміни клімату в цьому космічному контексті може дати нам краще зрозуміти, що з нами зараз відбувається, і як з цим боротися ».

Використовуючи свою математичну модель, дослідники знайшли чотири потенційні сценарії, які можуть виникнути в системі цивілізації-планети:

1. Відмирання: Населення та стан планети (що вказується на зразок середньої температури) зростають дуже швидко. Врешті-решт, кількість населення досягає піку, а потім швидко зменшується, оскільки підвищення планетарної температури ускладнює виживання. Досягається стабільний рівень чисельності населення, але це лише частка пікового населення. "Уявіть, якби 7 з 10 людей, яких ви знали, помер швидко", - говорить Френк. "Не ясно, що складна технологічна цивілізація могла пережити такі зміни".

2. Сталий розвиток: Чисельність населення та підвищення температури, але в кінцевому підсумку вони приходять до стійких значень без катастрофічних наслідків. Цей сценарій трапляється в моделях, коли населення визнає, що він робить негативний вплив на планету і переходить від використання ресурсів із високим впливом, таких як нафта, до ресурсів із малим впливом, таких як сонячна енергія.

3. Згорнутись без зміни ресурсу: Населення та температура швидко зростають, поки чисельність населення не досягне свого піку і скоротиться швидко. У цих моделях цивілізація руйнується, хоча незрозуміло, чи сам вид повністю відмирає.

4. Згорнутись із зміною ресурсу: Населення та підвищення температури, але населення визнає, що це спричиняє проблеми та переходить з ресурсів з високим впливом на ресурси, що мають низький вплив. Здається, ситуація на деякий час вирівнюється, але виявляється, що реакція надходить пізно, і населення все одно руйнується.

"Останній сценарій є найстрашнішим", - говорить Френк. "Навіть якщо ви зробили правильно, якщо б ви чекали занадто довго, ви все одно можете звалити своє населення".

Дивлячись на острів Пасхи

Дослідники створювали свої моделі частково, спираючись на тематичні дослідження вимерлих цивілізацій, таких як жителі острова Пасхи. Люди почали колонізувати острів між 400 та 700 CE і зросли до піку населення 10,000 десь між 1200 та 1500 CE. До 18 століття, однак, жителі виснажили свої ресурси, і населення різко скоротилося до приблизно 2,000 людей.

Відмирання популяції островів Пасхи стосується поняття, званого вантажопідйомності, або максимальної кількості видів, яке може підтримувати середовище. Реакція Землі на цивілізаційне будівництво полягає в тому, що насправді відбувається зміна клімату, говорить Франк.

"Якщо ви переживаєте дійсно сильні зміни клімату, то ваші вантажопідйомності можуть знизитися, тому що, наприклад, масштабне сільське господарство може бути сильно порушене. Уявіть, якщо зміна клімату спричинила дощ на Середньому Заході. Ми б не змогли вирощувати їжу, і наше населення зменшиться ».

Зараз дослідники не можуть остаточно передбачити долю Землі. Наступним кроком буде використання більш детальних моделей способів поведінки планет, коли цивілізація споживає енергію будь-якої форми для зростання. Тим часом Френк видає тверезе попередження.

"Якщо ви досить зміните клімат Землі, ви не зможете змінити його назад", - говорить він. «Навіть якщо ви відмовились і почали використовувати сонячні та інші менш впливові ресурси, це може бути пізно, тому що планета вже змінюється. Ці моделі показують, що ми не можемо просто думати про те, що населення розвивається самостійно. Ми повинні думати про те, що наші планети та цивілізації спільно розвиваються ».

джерело: університет Рочестера

Книги Адама Франка

at InnerSelf Market і Amazon