Химия человека. Как железо помогает нам дышать, калий – видеть, и другие секреты периодической таблицы

Для героев фильма самой сложной задачей оказался не поиск подходящей планеты на замену или кротовой норы, позволяющей не тратить на путешествие целые тысячелетия. Труднее всего оказалось поднять с Земли огромное количество людей. Сила притяжения у Земли колоссальна. Чтобы отправить в космос спутники весом всего несколько тонн, нужны ракеты с огромными баками топлива. На то, чтобы улететь всем, энергии не хватит.

В «Интерстелларе» задача была проще, поскольку большинство живших на Земле людей умерли от голода и других напастей. А еще в конце фильма четырехмерные существа в центре черной дыры помогли герою сообразить, как на мгновение отключить гравитационное поле Земли, чтобы отправить в космос огромные колонии людей.

«Это безумие, но мы не знаем, что это невозможно», – сказал Кип Торн своим слушателям в библиотеке. И это правда. Невозможно доказать, что что-то невозможно. Но, по-моему, тут нам особо надеяться не на что.

В нашей Солнечной системе больше нет обитаемых планет. Жизни понадобились миллиарды лет на то, чтобы сделать нашу планету пригодной для обитания – с почвой, водой и достаточным количеством кислорода, чтобы мы могли дышать воздухом, и озоновым слоем во внешней части атмосферы, защищающим нас от опасного излучения. Наши мышцы, опорно-двигательный аппарат и артерии приспособлены именно для земной гравитации. Мы можем выстроить колонии на большой глубине на Марсе в надежде, что когда-нибудь нам удастся изменить атмосферу целой планеты и ее поверхность станет пригодной для жизни людей и растений. Если принять во внимание то, насколько плохо мы понимаем, как заботиться об уже имеющейся у нас планете, эта задача кажется чересчур масштабной.

Возможно, во Вселенной, на орбитах вокруг других звезд, уже есть населенные планеты. Ближайшая к нам звезда расположена на расстоянии в четыре световых года[309]. Это в 100 миллионов раз дальше, чем до Луны. Путешествие туда займет несколько сотен лет, поэтому люди, у которых будет шанс туда добраться, окажутся далекими потомками астронавтов, отправившихся в путь. Не они примут решение о путешествии. У них будет не так уж много сведений о планете, к которой они направляются, поскольку мы мало что знаем о планетах, расположенных на расстоянии многих световых лет от нас. А когда они доберутся до места, позвонить домой и попросить помощи они тоже не смогут: прежде чем сигналы доберутся до Земли, пройдет много лет. Неужели такое будущее мы подарим тем, кто придет после нас?

В общем, независимо от того, насколько серьезными кажутся наши проблемы на Земле, альтернативные планы, судя по всему, гораздо сложнее. И если когда-нибудь у нас появится шанс разработать технологии, дающие возможность получить чистую энергию, ресурсы из космоса или поселиться на другой планете, сначала нам предстоит многие десятилетия или столетия здесь, на Земле, сохранить жизнь обеспеченного и сложного общества.

10 Возможно ли истратить Землю?

Истратить Землю у нас не получится. «Истратить» – некорректная формулировка. То, что на Земле есть, на Земле и останется, за исключением самых-самых легких газов. Гелий после использования исчезает в космосе[310] – этот факт уже сам по себе вызывает беспокойство и, наверно, хороший повод обойтись на следующий праздник 17 мая[311] без гелиевых воздушных шариков. Но всё железо, алюминий, золото и углерод, из которых мы делаем вещи и строим собственные тела, участвуют в различных циклах и остаются на нашей планете навсегда. Планетные циклы очистят, соберут и подготовят все перед использованием на следующем этапе – для тех, у кого есть время ждать.

Так бывает не всегда. С водой – да. Вероятно, с воздухом. Пока мы сеем новые семена в плодородную землю, растительный материал – возобновляемый ресурс. А железо с алюминием? Без шансов. Прежде чем природа соберет все атомы железа, что мы раскидали по земле и океанам, и сформирует месторождения, из которых железо мы вновь сможем извлечь, пройдут миллионы лет. Для этого нужны вулканы и движение континентальных плит. Большая часть добываемого нами железа возникла на важнейшем этапе истории нашей планеты, когда живые существа впервые стали производить кислород. Нам не стоит рассчитывать на то, что это вновь случится.

Когда циклы идут слишком медленно, на практике ресурсы становятся для нас невозобновляемыми. Что потеряно, то потеряно, а то, что мы извлекли из земной коры, добыть еще раз не получится.

Пределы роста

В 1972 году вышла книга «Пределы роста»[312]. Среди ее авторов – норвежский физик Йорген Рандерс, позже ставший профессором экономики и ректором Норвежской школы бизнеса. В книге представлены результаты компьютерного моделирования всей мировой экономики, которые использовали для просчета различных сценариев: какими окажутся цены на сырье, производство продуктов питания, загрязнение и рост населения, если взять за основу тот факт, что добыча ресурсов требует все большего и большего количества энергии и денег, по мере того как лучшие месторождения истощаются.