Энергия и цивилизация

Энергия и цивилизация

Преобразование энергии в свет, движение и тепло стали залогом нашего культурного и экономического прогресса. Вацлав Смил, заслуженный профессор факультета охраны окружающей среды и специалист в области энергетики, экономики и истории подробно объясняет, как энергия формировала общество на протяжении всей истории. От охотничье-собирательского уклада жизни до современной цивилизации.

Жанр: Научпоп
Серия: Большая наука
Всего страниц: 220
ISBN: 978-5-04-101573-2
Год издания: 2020
Формат: Полный

Энергия и цивилизация читать онлайн бесплатно

Шрифт
Интервал

Vaclav Smil

ENERGY AND CIVILIZATION: A HISTORY


All rights reserved. No part of this book may be reproduced in any form by any electronic or mechanical means (including photocopying, recording, or information storage and retrieval) without permission in writing from the publisher.

© 2017 Massachusetts Institute of Technology The rights to the Russian-language edition obtained through Alexander Korzhenevsky Agency (Moscow)

Введение и слова признательности

Я завершил работу над «Энергией в мировой истории» в июле 1993 года, книга вышла в 1994-м и оставалась в печати два десятилетия. Но с 1994 года исследования в области энергии ушли далеко вперед, и я сам внес в них вклад, написав девять книг, посвященных только энергетическим вопросам, а также дюжину междисциплинарных трудов со значительной энергетической составляющей. И когда я вновь решил коснуться этой удивительной темы, стало очевидно, что поверхностное обновление данных не поможет. В результате читателю предлагается в сущности новая работа с новым заголовком: текст почти на 60 % объемнее, чем первая версия, в книге на 40 % больше иллюстраций и в два раза больше ссылок на литературу, включены некоторые интересные вычисления, детальные объяснения важных тем и таблицы, без которых не обойтись. Я использовал цитаты из разнообразных источников, от классиков – Апулей, Лукреций, Плутарх – до исследователей девятнадцатого и двадцатого веков, таких как Бродель, Эден, Оруэлл и Сенанкур. Иллюстрации были обновлены, их созданием занимались Bounce Design в Виннипеге; две дюжины архивных фотографий отыскались в корпорации Corbis в Сиэтле, их предоставили Ян Саундерс и Ану Хорсман. И как это всегда бывает в случае междисциплинарного исследования такого рода, книга не могла появиться без работ сотен историков, ученых, инженеров и экономистов.


Виннипег, август 2016 года

1. Энергия и общество

Энергия – единственная универсальная валюта, без ее трансформации в какой-либо форме невозможны никакие свершения. Проявления этих трансформаций варьируются от вращения галактик до термоядерных реакций в недрах звезд. На Земле они ранжируются от терраформирующих сил тектонических плит, которые делят на части дно океана и поднимают горные хребты, до кумулятивного эрозивного воздействия крохотных капель воды (еще римляне знали, что gutta cavat lapidem non vi, sed saepe cadendo – капля воды точит камень не силой, а постоянством). Жизнь на Земле – а несмотря на десятилетия попыток поймать внеземные сигналы, мы знаем только жизнь на нашей планете – была бы невозможной без фотосинтетического перехода солярной энергии в фитомассу (биомассу растений). Выживание людей зависит от этой трансформации, и на многих других потоках энергии держится существование нашей цивилизации.

Ричард Адамс (Adams 1982: 27) сказал по этому поводу:

«Мы можем придумать самые безумные идеи, но если у нас нет возможности воплотить их, то они так и останутся идеями… История действует непредсказуемым образом. Но события истории тем не менее опираются на структуру или организацию, которые должны гармонично сочетаться с их энергетическими компонентами».

Эволюция человеческих обществ привела к увеличению этих самых обществ, к росту сложности социальных и производственных процессов и к повышению качества жизни для все большего числа людей. С фундаментальной биофизической перспективы и доисторическую эволюцию человека, и ход человеческой истории можно рассматривать как поиск контроля над все большими запасами и потоками все более концентрированной и гибкой энергии в разных формах, над ее трансформацией со все более низкими затратами и высокой эффективностью в тепло, свет и движение. Подобная тенденция была обобщена Альфредом Лотка (1880–1949), американским математиком, химиком и статистиком, в его законе максимальной энергии: «В любой рассматриваемый момент естественный отбор будет действовать так, чтобы увеличить общую массу органической системы, чтобы увеличить скорость циркуляции материи через систему и чтобы увеличить общий поток энергии через систему до тех пор, пока остается неиспользованный остаток материи и доступной энергии» (Lotka 1922, 148).

История сменяющих друг друга цивилизаций, самых больших и сложных организмов нашей биосферы, идет в рамках этого принципа. Зависимость людей от все более и более мощных потоков энергии можно рассматривать как неизбежное продолжение органической эволюции. Вильгельм Оствальд (1853–1932, лауреат нобелевской премии по химии 1909 года за работу в области катализа) был первым ученым, который явным образом приложил «второй закон энергетики ко всем и любым действиям и в особенности к совокупности человеческих действий…»: «Все виды энергии не годятся для этой трансформации, только определенные формы, которым вследствие этого дается имя свободных форм энергии… Свободная форма энергии, таким образом, является капиталом, который потребляют все существа всех видов, и посредством ее превращения совершается все» (Ostwald 1912, 83). Это привело его к формулировке энергетического императива: «Vergeude keine Energie, verwerte sie» – «Не тратьте энергию ни в какой форме, делайте ее полезной» (Ostwald 1912, 85).


Еще от автора Вацлав Смил
Как устроен мир на самом деле. Наше прошлое, настоящее и будущее глазами ученого

Наша сегодняшняя жизнь перенасыщена информацией, однако большинство людей все же не знают, как на самом деле устроен наш мир. Эта книга освещает основные темы, связанные с обеспечением нашего выживания и благополучия: энергия, производство продуктов питания, важнейшие долговечные материалы, глобализация, оценка рисков, окружающая среда и будущее человека. Поиск эффективного решения проблем требует изучения фактов — мы узнаем, например, что глобализация не была неизбежной и что наше общество все сильнее зависит от ископаемого топлива, поэтому любые обещания декарбонизации к 2050 году — не более чем сказка.


Цифры не лгут. 71 факт, важный для понимания всего на свете

Канадский ученый, эколог и политолог Вацлав Смил знаменит своими работами о связи энергетики с экологией, демографией и реальной политикой, а также виртуозным умением обращаться с большими массивами статистических данных. Эта книга, которая так восхитила Билла Гейтса, обобщает самые интересные материалы, которые Смил пишет для журнала IEEE Spectrum – одного из ведущих научно-инженерных изданий мира, и представляет собой актуальное руководство для понимания истинного положения дел на нашей планете.


Рекомендуем почитать
Интриганка

История о любви с элементами мистики и фэнтези, участники которого не сидят сложа руки, а активно стараются повлиять на свою судьбу и стать счастливыми. Эта книга для тех, кто ищет подсказки – как встретить и “удержать” настоящую любовь, а также желает заглянуть за завесу древних магических тайн, которыми щедро делится память веков, если знать, как к ней прислушиваться.


Все огни - огонь (др. пер.)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Кошки-мышки

«Метро 2033» Дмитрия Глуховского — культовый фантастический роман, самая обсуждаемая российская книга последних лет. Тираж — полмиллиона, переводы на десятки языков плюс грандиозная компьютерная игра! Эта постапокалиптическая история вдохновила целую плеяду современных писателей, и теперь они вместе создают «Вселенную Метро 2033», серию книг по мотивам знаменитого романа. Герои этих новых историй наконец-то выйдут за пределы Московского метро. Их приключения на поверхности Земли, почти уничтоженной ядерной войной, превосходят все ожидания.


Наставник дезертиров

Да уж, тяжелая это работенка – возвращать дезертиров в королевскую армию. Даже для Проглота, придворного мага с (ух, какой грозной!) репутацией и по совместительству Пожирателя чудовищ и главы ковена местных колдунов. Тяжелая и неприятная, особенно если ему, землянину-попаданцу, сделавшему в мире Осхи головокружительную карьеру, а в принципе человеку глубоко мирному, и самому на фронт не очень-то хочется. Но служба есть служба. К тому же еще неизвестно, где теперь спокойнее и… безопаснее. Уж очень много разных нереальных сущностей, от мелкой нечисти до прикладных божков, вдруг захотели свести с Проглотом более близкое знакомство.


Очерки жизни и быта нижегородцев в начале XX века. 1900-1916

Эта книга известного нижегородского краеведа не была издана при жизни автора и после его смерти пролежала в семейном архиве 26 лет. Написанная на основе архивных материалов и личных воспоминаний автора, книга показывает жизнь и быт нижегородцев с 1900 по 1916 гг. В данное издание вошли избранные главы книги. Книга предназначена всем, кто интересуется историей Нижегородского края.


Темные архивы. Загадочная история книг, обернутых в человеческую кожу

Ряд старинных книг, на первый взгляд ничем не отличающихся от других антикварных изданий, стал отправной точкой для странного и шокирующего исследования библиотекаря и журналистки Меган Розенблум. Главная их тайна заключалась отнюдь не в содержании, а в обложках: они были сделаны из человеческой кожи. Откуда произошли эти книги, и кто стоял за их созданием? Для чьих коллекций делались антроподермические издания, и много ли таких было сделано? В «Темных архивах» Меган Розенблум рассказывает, как она совместно с командой ученых, экспертов и других библиотекарей изучала эту мрачную тему, как, идя по следам различных слухов, они пытались выяснить правду.


Эволюция красоты. Как дарвиновская теория полового отбора объясняет животный мир – и нас самих

Все знают теорию естественного отбора (выживает сильнейший), описанную Чарльзом Дарвином. Не все знают другую его теорию – полового отбора, который уходит в область эстетики: эволюция идет по пути красоты, и это наиболее заметно у птиц: самки выбирают самого красивого или музыкального, а не самого сильного и живучего самца. Выбор наиболее привлекательного признака партнера формируется поколение за поколением, и в итоге этот признак становится определяющим для вида. И тот же эстетический принцип вносит свою лепту в эволюцию всех живых существ, включая человека. Эта книга для тех, кому интересна природа красоты и привлекательности, биология и орнитология в частности. На русском языке публикуется впервые.


Неоткрытые миры

Эта книга научных историй особенная, она — не об ответах, а о вопросах. Она рассказывает не столько про достижения науки, сколько про нерешённые научные проблемы, про несозданные теории и неизвестные законы природы — другими словами, про ещё не открытые острова в науке. Если юный читатель хочет заняться изучением чудес космоса, исследованием динозавров или расшифровкой таинственных рукописей, то ему непременно надо прочитать эту книгу, которая может стать картой на пути к terra incognita и к разгадкам увлекательных тайн, которые нас окружают.


Грипп. В поисках смертельного вируса

Какая болезнь самая смертоносная? Чума? Холера? Тиф? Рак? СПИД? ГРИПП! Ученые утверждают: именно гриппу принадлежит «абсолютный рекорд» по убийственной силе. Более того – ни одна война в истории человечества, включая Вторую мировую, не способна сравниться с этим вирусом по числу жертв. Когда в 1918 году эпидемия «испанки» унесла жизни почти 100 миллионов человек, многие сочли это началом Апокалипсиса. Что же современные ученые могут противопоставить вирусу-убийце? И главное – есть ли у нас шанс уцелеть при следующей пандемии? Перевод: Игорь Моничев.


Знание-сила, 1997 № 09 (843)

Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал для молодежи.


Разум: от начала до конца. Новый взгляд на эволюцию сознания от ведущего мыслителя современности

Что такое человеческое сознание и как оно возможно? Эти вопросы завораживают мыслящих людей – от поэтов и художников до физиков, психологов и философов. В своей новой книге «Разум: от начала до конца» выдающийся философ Дэниел К. Деннет, опираясь на открытия современной науки, шаг за шагом исследует возникновение и развитие разума. Мировой бестселлер, получивший мировое признание, будет особенно интересен новому поколению философов и ученых.


В тени Эйнштейна. Подлинная история жены гения

Имя Милевы Эйнштейн-Марич, первой жены великого Эйнштейна, долгое время было забыто. В 1986 году, после обнаружения переписки между ней и Альбертом Эйнштейном, ее история начала раскрываться. Многие исследователи пришли к выводу, что Милева сама была блестящим ученым, в чем-то даже превзошедшим мужа, и повлияла на самые знаменитые работы Эйнштейна, в том числе на создание теории относительности. Была ли Милева соавтором Альберта, незаменимой помощницей в научных изысканиях, амбициозным ученым? Заманчиво предположить такое, в погоне за новой научной сенсацией.


Конец всего. 5 сценариев гибели Вселенной с точки зрения астрофизики

Астрофизик Кэти Мак рассматривает пять возможных сценариев конца Вселенной, опираясь на новейшие исследования в области физики и космологии. С одной стороны, признание конца Вселенной – это мрачное предположение. Но через юмор, метафоры, личные исследования автор создала восхитительную книгу, в которой большие идеи современной астрофизики объясняются через призму конца времен.В формате PDF A4 сохранен издательский макет.


Краткие ответы на большие вопросы

Стивен Хокинг, величайший ученый современности, изменил наш мир. Его уход – огромная потеря для человечества. В своей финальной книге, над которой Стивен Хокинг работал практически до самого конца, великий физик делится с нами своим отношением к жизни, цивилизации, времени, Богу, к глобальным вещам, волнующим каждого из нас.