При изучении этих глобальных проблем уже давно было обнаружено, что обычные количественные показатели, характеризующие динамику этих процессов, описываются геометрической прогрессией и математически по времени выражаются экспоненциальной функцией. Характерной чертой таких процессов является то, что в конечном итоге они приводят к такому ускорению в развитии процесса, что это приобретает характер взрыва. Обычный пример такого процесса — это взрыв атомной бомбы. В процессе ядерной реакции от каждого нейтрона рождается больше одного нейтрона, число нейтронов экспоненциально все быстрее нарастает, нарастает энергия, связанная с ними, и в итоге происходит взрыв.
Такие же экспоненциальные закономерности имеют место при размножении людей, при демографических процессах. Сейчас население на земном шаре определяется в 3,7 миллиарда человек. Если оно будет продолжать возрастать теми же темпами (в среднем на 2% в год), как в этом столетии, то через 700 лет наша планета будет населена столь плотно, что на каждый квадратный метр всей поверхности земного шара будет приходиться по одному человеку. Конечно, это невозможно, и процесс возрастания размножения людей должен еще задолго до этого оборваться. Когда я при каких факторах это произойдет и во что при этом превратится цивилизация, является важнейшей глобальной проблемой ближайшего будущего.
Эта сложная проблема начинает широко количественно изучаться с привлечением современных глобальных статистических данных; это стало возможным благодаря применению электронно-вычислительных машин. В последние годы наиболее интересные и убедительные результаты были получены в работах, возглавляемых Дж. У. Форрестером [1] и супругами Д. X. и Д. Л. Медоуз [2]. В этих работах показано, что «взрывной характер» экологических процессов определяется не только экспоненциальным законом процесса размножения людей. Ряд других процессов — рост потребления электроэнергии, минерального сырья, заражение окружающей среды — тоже растет экспоненциально и также может в самом недалеком будущем привести к глобальному кризису, который по своей внезапности будет иметь характер взрыва.
Одна из самых главных глобальных проблем связана с энергетикой, поскольку использование людьми энергетических ресурсов в природе является главным фактором, определяющим уровень современной цивилизации и благосостояния человечества. Сейчас наиболее крупным источником сырья в энергетике является уголь, и если его потребление остановится на нынешнем уровне, то запасов угля будет достаточно примерно на тысячу лет. Если даже человечество не будет расти, но потребление энергии на душу населения будет расти теми же темпами, как за последние сто лет, то запасов угля хватит только на 100—150 лет. Еще более близкий кризис можно предвидеть по другим видам сырья. Например, серебра хватит в пределах 13—40 лет, свинца — 20—60 лет и т. д. (с учетом использования в пятикратном масштабе новых, пока еще не найденных природных запасов) [3].
Сейчас уже известно, что наука может дать выход из предстоящего кризиса. Самая главная для человечества энергетическая проблема может быть решена путем использования управляемых термоядерных процессов. Источником энергии для них является дейтерии — тяжелый изотоп водорода, его запас в океане можно считать неограниченным.
Глобальный кризис, связанный с истощением сырьевых ресурсов, наука может предотвратить путем перевода промышленного производства на так называемые «замкнутые процессы», как это имеет место в природе, где ничего не выбрасывается, поскольку все снова потребляется. С научной точки зрения замкнутые процессы вполне осуществимы, хотя и значительно сложнее. При осуществлении замкнутых процессов главной задачей будет необходимость увеличения энергетических затрат. Поэтому освоение этих процессов в глобальном масштабе станет возможным только тогда, когда люди будут располагать источником энергии практически неограниченной мощности, каким сейчас может быть только термоядерная энергия.
Истощение сырьевых ресурсов части важных веществ грозит уже нашему поколению. И поэтому решение вопросов, связанных с технико-экономическим аспектом проблемы «человек и природа», нужно считать срочным. Но здесь сразу встает и социально-политический аспект: в силу глобального характера решение этих вопросов невозможно в национальном масштабе, оно реально лишь при широком международном сотрудничестве на основе принципов мирного сосуществования государств с различным общественным строем.