Третья промышленная революция

Физики говорят, что с точки зрения термодинамики Земля представляет собой практически замкнутую систему по отношению к Солнцу и Вселенной. Термодинамические системы можно разделить на три типа: открытые системы, которые обмениваются и энергией, и материей; закрытые системы, которые обмениваются энергией, но не материей; и изолированные системы, в которых нет обмена ни материей, ни энергией. Земля по отношению к Солнечной системе является относительно закрытой. Иначе говоря, она принимает энергию от Солнца, однако за исключением нечасто падающих метеоритов и космической пыли получает очень мало материи из окружающего пространства.

Ископаемое топливо представляет собой яркий пример материальной формы связанной энергии. Она во всех отношениях конечный ресурс, который быстро истощается и, скорее всего, никогда не восстановится на Земле, по крайне мере в пределах временно́го горизонта, представляющего интерес для нашего биологического вида. Ископаемое топливо формировалось в течение миллионов лет в результате анаэробного разложения умерших организмов. При сжигании этого топлива использованная энергия в форме газов больше непригодна для совершения работы. Хотя теоретически когда-нибудь в отдаленном будущем — через миллионы лет — процесс анаэробного разложения может привести к появлению сопоставимых запасов ископаемого топлива, перспектива этого настолько отдаленна, что надеяться на нее смысла нет.

Редкоземельные элементы — еще один пример внутренних термодинамических ограничений, существующих на земле. Существуют 17 редкоземельных металлов — скандий, иттрий, лантан, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций, которые используются в различных промышленных и технических процессах и необходимы для технологий и продуктов, имеющих критическое значение для выживания и процветания общества. Они называются редкими то той причине, что их запасы ограничены и быстро истощаются в результате использования для удовлетворения потребностей населения и глобальной экономики.

Альберт Эйнштейн как-то задался вопросом, какие законы науки вряд ли будут опровергнуты или значительно изменены будущими поколениями ученых. По его мнению, испытание временем вероятнее всего выдержат первый и второй законы термодинамики. Вот что он написал:

Теория тем убедительнее, чем проще ее предпосылки, чем более разнообразны предметы, к которым она относится, и чем более широк диапазон ее применения. Именно по этой причине классическая термодинамика производит на меня глубокое впечатление. Это единственная физическая теория универсального характера, которая, по моему убеждению, с точки зрения применимости ее основных положений никогда не будет опровергнута^{245}.

Несмотря на то что трансформация энергии во всех ее проявлениях составляет фундамент всех видов экономической деятельности, мало кто из экономистов изучал термодинамику. И лишь единицы профессионалов пытались взглянуть на экономическую теорию и практику с точки зрения законов термодинамики.

Впервые попытку ввести законы термодинамики в экономическую теорию сделал лауреат Нобелевской премии химик Фредерик Содди в 1911 г. в своей книге «Материя и энергия» (Matter and Energy). Содди напомнил своим друзьям-экономистам, что законы термодинамики «определяют в последней инстанции взлеты и падения политических систем, свободу и зависимость государств, развитие коммерции и промышленности, причины богатства и нищеты, а также общее физическое благополучие человечества»^{246}.

Первым экономистом, бросившим прямой вызов своим коллегам, был Николас Джорджеску-Реген, профессор Университета Вандербилта. Его выдающаяся книга «Закон энтропии и экономический процесс» (The Entropy Law and the Economic Process) вызвала небольшое брожение в умах в момент ее выхода в свет в 1971 г., но была быстро отвергнута большинством коллег. Герман Дэйли, ученик Джорджеску-Регена, позднее экономист Всемирного банка, а в настоящее время профессор Мэрилендского университета, развил идеи магистерской диссертации Джорджеску-Регена в книге «К экономике устойчивого состояния» (Toward a Steady State Economy), вышедшей в 1973 г. Его книга открыла дискуссию на стыке экономики и экологии и ввела экологические аспекты в экономическое мышление. Не менее важно и то, что она заложила фундамент для дальнейшего разговора о применении допущений об экологической устойчивости в сфере экономики.

В 1980 г. я опубликовал книгу «Энтропия» с послесловием Джорджеску-Регена в надежде вывести разговор за пределы экономики и охватить все разнообразие человеческого опыта. В книге история пересматривается с точки зрения термодинамики с акцентом на последствиях возрастания энтропии в результате развития нашей цивилизации. «Энтропия» была одной из первых книг, где детально рассматривался вклад промышленной революции в изменение климата.