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

В 2012 году мировое население перешагнуло отметку 7 миллиардов, а в феврале 2018-го – 7,6 миллиарда[238]. У моей семьи из пяти человек есть доступ примерно к тому же объему энергии, что была в распоряжении у землевладельца в античном Риме с 3000 рабов, или у английского землевладельца XIX века, у которого 1500 работников и 200 крупных, сильных лошадей[239]. Нашу цивилизацию толкает вперед количество энергии, которое соответствует четверти всей той энергии, которую имеющиеся на Земле растения улавливают от Солнца, – энергии, на которой работают все экосистемы планеты. Причина того, что мы тратим столько энергии, а планета по-прежнему зеленая и наполнена жизнью, в том, что мы не ограничиваемся лишь той энергией, что Солнце посылает нам каждый день. За последние 150 лет мы стали экспертами в вопросах применения древней солнечной энергии, накопившейся за несколько миллионов лет. 85 % энергии, сегодня проходящей сквозь нашу цивилизацию, родом из ископаемых источников энергии.

В прежнем обществе земледельцев было важно, чтобы почти все люди трудились на полях. В противном случае пищи окажется недостаточно. Выращиваемые растения улавливали энергию Солнца, а употребляя их в пищу, люди получали энергию, которую могли потратить на выращивание новых растений. Оставалось скромное количество энергии – оно шло на поддержание жизни немногочисленного правящего класса с воинами, священниками и прочими наделенными властью людьми.

Благодаря развитию инструментов, чтобы прокормить население, от мышц каждого человека требовалось меньше усилий. Многие люди получили возможность тратить энергию на другие занятия, а не только на сельское хозяйство. Кто-то стал специализироваться на ковке железа и изготовлении оружия и инструментов. Когда ими стали пользоваться земледельцы, у населения появилось больше еды, чем если бы кузнец рыл землю собственными руками. Таким образом, количество людей в полях уменьшилось на одного человека, а в целом еды стало больше. Благодаря избытку энергии появилось больше специалистов, что вновь привело к появлению новых методов выполнения большего количества полезной работы с помощью доступной энергии.

На сегодняшний день наша эффективность настолько выросла, что только пара процентов из нас трудится на производстве пищи. Избыток энергии и специализация заложили основы для безумно сложного общества со всеми присущими ему современными чертами, которые сегодня мы воспринимаем как должное: интернет, клубника посреди зимы, перелеты в другое полушарие и пересадка сердца[240].

Без энергии ничего не происходит. Поэтому наиважнейшая задача для каждого общества – добывать энергию и переводить ее в ту форму, которая пригодна для выполнения работы, например в топливо или электричество. Следующий пункт в списке приоритетов – он идет не первым – выращивание продуктов питания. Ведь для этой деятельности энергия тоже нужна[241].

Энергию, оставшуюся после того как общество обеспечило поставку энергии, произвело продукты питания и накормило ими население, можно потратить на образование. Передача знаний необходима для поддержания технологического уровня, достигнутого обществом, в противном случае избыток энергии начнет сокращаться. Образование также закладывает основы для дальнейшего технологического развития и еще более значительного переизбытка энергии.

Следующий пункт в списке приоритетов – медицина. Нам хочется, чтобы общество заботилось о своих членах, в том числе и когда работать они больше не способны. Благодаря значительному избытку энергии, имеющемуся у нас сегодня, мы в состоянии дать многим людям возможность работать врачами и медсестрами, а также укомплектовать больницы современным оборудованием и искать методы лечения болезней, чье количество постоянно растет.

Если мы спросим себя, благодаря чему жизнь стоит того, чтобы ее прожить, многие укажут в сторону искусства и культуры в широком понимании. Нам не хочется просто работать, чтобы выжить. Еще мы хотим играть в футбол, смотреть фильмы и театральные постановки и петь в хоре. Благодаря изобилию энергии сегодня нам хватает ее и на все это.

Итак, ключ к поддержанию сложного общества, в котором есть культура и здравоохранение, – в том, чтобы после удовлетворения базовых нужд осталось как можно больше энергии[242]. Самая главная задача – добыть энергию и перевести ее в удобную форму. Для ее добычи тоже требуется энергия. Например, энергия пойдет на то, чтобы пробурить скважину, построить нефтяную платформу, а затем выкачать, перевезти и очистить сырую нефть, чтобы использовать ее как топливо для автомобилей, кораблей и тракторов. Принцип тот же, что при покупке акций: сначала необходимо вложить деньги в надежде на то, что потом у вас их окажется больше, чем было вначале.

По оценкам ученых, для поддержания того уровня жизни, который в Норвегии считается высоким, нам необходимы источники энергии, возвращающие потраченную энергию более чем в двадцатикратном объеме[243]. Если прибыль окажется меньше, чем вложения, помноженные на 10, поддерживать жизнь индустриального общества станет сложно[244]. Прибыль, превышающая вложения в три раза, оценивается как своего рода минимальный уровень того, что необходимо примитивным цивилизациям. До того как люди перешли к земледелию, им возвращалось примерно в 10 раз больше энергии, которая тратилась на охоту и собирательство[245].