Tytuł oryginału
How The World Really Works. A Scientist’s Guide to Our Past, Present and Future

© Vaclav Smil, 2022

First published 2022 by Viking

Viking is part of the Penguin Random House group of companies
whose addresses can be found at global.penguinrandomhouse.com

Przekład
Dariusz Rossowski

Redakcja
Maria Brzozowska

Korekta
Pracownia 12a

Skład i polska adaptacja okładki
Tomasz Brzozowski

Konwersja do wersji elektronicznej
Aleksandra Pieńkosz

Copyright © for this edition
Insignis Media, Kraków 2024
Wszelkie prawa zastrzeżone

ISBN pełnej wersji 978-83-67710-93-0

Insignis Media
ul. Lubicz 17D/21–22, 31-503 Kraków
tel. +48 (12) 636 01 90
biuro@insignis.pl, insignis.pl

facebook.com/Wydawnictwo.Insignis

x.com/insignis_media (@insignis_media)

instagram.com/insignis_media (@insignis_media)

tiktok.com/insignis_media (@insignis_media)

Wstęp

Po co nam ta książka?

Każda epoka rości sobie prawo, by być uznawana za wyjątkową. I choć ostatnie trzy pokolenia po drugiej wojnie światowej nie doświadczyły może tak głębokich przemian jak trzy pokolenia sprzed pierwszej wojny światowej, nie brak w tym czasie bezprecedensowych wydarzeń i dokonań. Przede wszystkim ludzie cieszą się dziś wyższym poziomem życia oraz mogą z niego korzystać przez więcej lat w lepszej kondycji zdrowotnej niż kiedykolwiek wcześniej. Niemniej szczęśliwcy ci wciąż stanowią mniejszą część (około jednej piątej) populacji światowej, której liczebność zbliża się do 8 miliardów.

Drugim godnym podziwu osiągnięciem jest niespotykany wcześniej rozwój wiedzy o świecie materialnym i wszelkich formach życia. Wiedza ta rozciąga się od poznania złożonych systemów w skali kosmicznej (galaktyki, gwiazdy) i ziemskiej (atmosfera, hydrosfera, biosfera) do procesów zachodzących na poziomie atomów i genów – elementy na powierzchni najwydajniejszych mikroprocesorów mają wielkość zaledwie dwukrotności średnicy ludzkiego DNA. Przekuwamy ten postęp w coraz bogatszy zestaw maszyn, urządzeń, procedur, protokołów i interwencji, na których opiera się nowoczesna cywilizacja, a objęcie ogromu zdobytej przez ludzkość wiedzy – i sposobów jej praktycznego wykorzystania – dalece wykracza poza możliwości umysłu pojedynczego człowieka.

W XVI wieku na Piazza Signoria we Florencji można było jeszcze zobaczyć prawdziwych „ludzi renesansu” – ale nie potrwało to już długo. W połowie XVIII stulecia dwóch francuskich erudytów Denis Diderot i Jean le Rond d’Alembert wciąż było w stanie zebrać zespół wykształconych autorów, by podsumować dostępną w ich epoce wiedzę w ramach stosunkowo wyczerpujących haseł wielotomowej Encyclopédie, ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers (Encyklopedia albo słownik rozumowany nauk, sztuk i rzemiosł). Kilka pokoleń później rozległość i specjalizacja wiedzy przyrosły o całe rzędy wielkości w rezultacie takich fundamentalnych odkryć jak poznanie indukcji magnetycznej (1831, Michael Faraday, podstawa generowania prądu elektrycznego), zrozumienie metabolizmu roślin (1840, Justus von Liebig, podstawa nawożenia gleby) czy sformułowanie teorii elektromagnetyzmu (1861, James Clerk Maxwell, podstawa radiokomunikacji).

W 1872 roku, sto lat po ukazaniu się ostatniego tomu Encyclopédie Diderota, wszelkie przekrojowe publikacje musiały sprowadzać się do zaledwie szkicowego opisu gwałtownie rozrastającego się wachlarza dziedzin. Natomiast sto pięćdziesiąt lat później niemożliwością jest podsumowanie wiedzy nawet w ramach wąsko zarysowanych specjalności – takie terminy jak „fizyka” czy „biologia” są w dużym stopniu pozbawione konkretnego znaczenia, a specjalistom fizyki elementarnej z największym trudem przyszłoby zrozumienie choćby pierwszej strony nowego doniesienia naukowego z immunologii wirusologicznej.

Naturalnie ta atomizacja wiedzy nie ułatwia podejmowania decyzji publicznych. Wysoko wyspecjalizowane gałęzie nowoczesnej nauki są tak zawiłe, że wielu uprawiających je ludzi musi szkolić się aż do wieku trzydziestu kilku lat, zanim zdoła dołączyć do grona nowych kapłanów. Mimo że długo terminują przed tą inicjacją, często nie są potem w stanie zgodzić się w sprawie tego, co stanowi najlepszą drogę postępowania. Pandemia SARS-CoV-2 ujawniła, że spory między ekspertami mogą dotyczyć nawet na tak prostych decyzji jak kwestia zakrywania ust i nosa maską. Pod koniec marca 2020 roku (czyli w trzecim miesiącu pandemii) Światowa Organizacja Zdrowia wciąż to odradzała, o ile dana osoba nie była zarażona, a zmiana zaleceń nastąpiła dopiero na początku czerwca 2020 roku. Jakim cudem ludzie niedysponujący specjalistyczną wiedzą mają być w stanie opowiedzieć się po jakiejś stronie albo rozumnie śledzić dyskusje, które często prowadzą do podważenia czy obalenia tez uprzednio dominujących?

Jednakże to występowanie niejasności i sporów nie może być wymówką dla nieznajomości fundamentalnych mechanizmów funkcjonowania nowoczesnego świata. W końcu zdobycie pojęcia o tym, jak uprawia się zboże (rozdział 2) czy wytwarza stal (rozdział 3), albo uświadomienie sobie, że globalizacja nie stanowi zjawiska ani nowego, ani przesądzonego (rozdział 4), nie wymaga, by wszyscy znali się na femtochemii (badającej reakcje chemiczne w skali femtosekund, to jest 10–15 sekundy; Ahmed Zewail, Nagroda Nobla w 1999 roku) i przebiegu reakcji łańcuchowych polimerazy (metody szybkiego kopiowania DNA; Kary Mullis, Nagroda Nobla w 1993 roku).

Dlaczego większość ludzi w nowoczesnych społeczeństwach ma bardzo nikłą wiedzę o tym, jak funkcjonuje świat? Narzucającym się wyjaśnieniem jest jego złożoność – ludzie nieustannie stykają się z „czarnymi skrzynkami”, z których uzyskują pożądane rezultaty „na wyjściu” mimo w najlepszym razie niewielkiego rozumienia zachodzących „we wnętrzu” procesów. Odnosi się to zarówno do korzystania z tak powszechnych urządzeń jak telefony komórkowe i laptopy (wystarcza wstukać odpowiednie polecenie i gotowe), jak i do akcji o zasięgu masowym, takich jak szczepienia (w 2021 roku jest to zdecydowanie najlepszy przykład w skali całej planety, skoro jedynym jasnym dla większości elementem procedury było podwijanie rękawa). Ale przyczyny tego deficytu rozumienia wykraczają poza samo to, że rozległość wiedzy wymaga specjalizacji, ta zaś pociąga za sobą płytkie pojmowanie – czy wręcz ignorancję – wielu innych procesów podstawowych. Dwoma ważnymi powodami tego deficytu są urbanizacja i mechanizacja.

Od 2007 roku ponad połowa ludzkości mieszka w miastach (z górą 80 procent we wszystkich krajach zamożnych), lecz w odróżnieniu od uprzemysławiających się miast XIX i początku XX wieku w nowoczesnych aglomeracjach miejsca pracy powstają głównie w branży usług. Większość współczesnych mieszkańców metropolii jest więc oderwana nie tylko od procesów wytwarzania żywności, lecz również od tego, jak produkuje się maszyny i urządzenia, a rosnąca mechanizacja wszelkiej działalności wytwórczej sprawia, iż tylko niewielki odsetek globalnej populacji zajmuje się kwestiami dostarczania dla cywilizacji energii i surowców, z których wznosi się nowoczesny świat.

W Stanach Zjednoczonych zaledwie 3 miliony ludzi (właściciele farm i pracownicy najemni) bezpośrednio zajmuje się wytwarzaniem żywności, czyli faktycznie orze pola, prowadzi zasiewy, nawozi glebę, zwalcza chwasty, zbiera płody rolne (zbiór owoców i warzyw jest najbardziej pracochłonnym etapem całego procesu) oraz hoduje zwierzęta. Stanowi to niecały 1 procent ludności kraju, nic więc dziwnego, że Amerykanie mają zwykle mgliste pojęcie o tym, jak powstaje spożywany przez nich chleb i mięso. Do zbioru pszenicy używa się kombajnów – ale czy zbierają one też soję albo soczewicę? Ile czasu zabiera przekształcenie różowego prosiaczka w kotlet schabowy: tygodnie czy lata? Znaczna większość Amerykanów po prostu tego nie wie – i nie są w tym odosobnieni. Chiny są największym światowym producentem stali. Wytapia się jej tam, odlewa i walcuje prawie miliard ton każdego roku. Wszystko to jednak jest wykonywane przez niespełna ćwierć procent populacji Chin, liczącej 1,4 miliarda ludzi. Tylko znikomy odsetek Chińczyków staje przed rozpalonym piecem hutniczym albo widzi odlewnię z czerwonymi strumykami gorącej, płynnej stali. Podobne oderwanie od realiów produkcji to zjawisko występujące na całym świecie.

Innym ważnym powodem pobieżnej i coraz słabszej znajomości fundamentalnych procesów, które zapewniają energię (w postaci żywności i paliw) oraz wytrzymałe materiały (metale, minerały niemetaliczne i beton), jest to, że zaczęto postrzegać je jako staromodne – jeśli nie wręcz przestarzałe – i zdecydowanie nudne w zestawieniu ze światem informacji, danych i obrazów. Przysłowiowe „genialne umysły” nie kierują się dziś ku naukom o glebie ani nie próbują sił w wytwarzaniu lepszego cementu. Pociąga je raczej sfera bezcielesnej informacji – teraz są to elektrony płynące w miliardach mikrourządzeń. Prawnicy i ekonomiści, programiści i finansiści – wszyscy oni zarabiają nieproporcjonalnie dużo, wykonując pracę mocno oddaloną od materialnych realiów życia na Ziemi.

Ponadto wielu tych wyznawców mocy danych zaczęło żywić wiarę, że owe strumienie elektronów wyeliminują konieczność podlegania przez nas dawnym wymogom materialnym. Pola zostaną zastąpione przez miejskie uprawy wysokościowe, a w dalszej perspektywie produkty syntetyczne w ogóle wyzwolą nas od potrzeby hodowania żywności. Wspierany sztuczną inteligencją proces uwalniania się od potrzeb materiałowych położy kres naszej zależności od formowalnych mas metali i przetworzonych minerałów, a ostatecznie być może obejdziemy się nawet bez środowiska ziemskiego: komu jest ono potrzebne, skoro mamy zagospodarować Marsa?

Za mało jest powiedzieć, że są to oczekiwania dalece przedwczesne – to fantazje hołubione przez społeczeństwo, w którym codziennością są fake newsy, a rzeczywistość w tak wielkim stopniu splata się z fikcją, że łatwowierne umysły, podatne na wizje tchnące zgoła sekciarstwem, pokładają wiarę w tezach, które przenikliwi obserwatorzy w przeszłości bez ogródek stawialiby na granicy urojeń lub traktowali jako zwidy. Nikt z czytających tę książkę nie przeprowadzi się na Marsa. Wszyscy będziemy w dalszym ciągu spożywać podstawowe zboża uprawiane na wielkich połaciach ziemi ornej, a nie na drapaczach chmur, jak wyobrażają sobie entuzjaści rolnictwa miejskiego. Nikt z nas nie będzie żył w zdematerializowanym świecie, w którym zniknie konieczność istnienia takich niezastąpionych naturalnych procesów jak parowanie wody czy zapylanie roślin. Natomiast zaspokajanie tych egzystencjalnych potrzeb będzie coraz większym wyzwaniem, ponieważ duża część ludzkości żyje w warunkach, które zostawiła po sobie kilka pokoleń temu zamożna mniejszość, oraz dlatego, że rosnące zapotrzebowanie na energię i surowce przeciążyły biosferę tak bardzo i tak szybko, iż stanowi to zagrożenie dla jej zdolności utrzymania przepływów i zasobów w granicach będących do pogodzenia z jej długofalowym funkcjonowaniem.

By przedstawić choć jedno uderzające porównanie, w 2020 roku średnie roczne dostawy energii na osobę dla około 40 procent populacji światowej (3,1 miliarda ludzi, w tym niemal cała ludność Afryki Subsaharyjskiej) były nie większe niż w Niemczech i Francji w 1860 roku! Aby dojść do godnego poziomu życia, tych 3,1 miliarda ludzi musi co najmniej podwoić – choć lepiej potroić – zużycie energii, a tym samym pomnożyć dostawy energii elektrycznej, zdecydowanie zwiększyć wytwarzanie żywności oraz zbudować podstawową infrastrukturę miejską, przemysłową i komunikacyjną. Nieuchronnie podda to biosferę dalszej degradacji.

Jak będziemy sobie radzić z narastającą zmianą klimatu? Istnieje obecnie szeroki konsensus, że powinniśmy coś zrobić, aby zapobiec licznym wysoce niepożądanym konsekwencjom tego zjawiska. Ale jaki sposób postępowania, jaki kierunek zmian najlepiej się sprawdzi? Zdaniem tych, którzy ignorują energetyczne i materiałowe wymagania dzisiejszego świata i przedkładają mantry „zielonych rozwiązań” nad rozumienie, jak doszliśmy do obecnego stanu rzeczy, recepta jest prosta: trzeba przeprowadzić dekarbonizację – po prostu przestawić się ze spalania węgla z kopalin na korzystanie z niewyczerpalnego źródła energii odnawialnych. Włożę tu kij w szprychy: jesteśmy cywilizacją opartą na paliwach kopalnych, w której postęp techniczny i naukowy, jakość życia i dostatek opierają się na spalaniu ogromnych ilości węgla z tych paliw. Nie zdołamy się odwrócić w ciągu kilku dekad, a tym bardziej lat, od tego kardynalnego czynnika determinującego nasz los.

Całkowita dekarbonizacja gospodarki światowej do 2050 roku jest dziś do pomyślenia tylko za cenę niewyobrażalnej globalnej zapaści ekonomicznej albo jako rezultat niezwykle szybkich przemian, opartych na postępie technicznym zakrawającym nieomal na cud. Kto jest gotów świadomie zgotować sobie to pierwsze, gdy wciąż brak nam przekonującej, praktycznej i rozsądnej kosztowo strategii oraz możliwości technicznych, by zrealizować drugie? Co faktycznie się stanie? Myślenie życzeniowe ma niewiele wspólnego z rzeczywistością, tymczasem w demokratycznym społeczeństwie rywalizacja koncepcji czy propozycji może przebiegać racjonalnie tylko wówczas, gdy wszystkie strony dysponują przynajmniej minimum niezbędnej wiedzy o realnym świecie, zamiast powielać uprzedzenia czy głosić hasła niemające pokrycia w fizycznych możliwościach.

Niniejsza książka zmierza do zmniejszenia tego deficytu wiedzy. Ma wyjaśnić część fundamentalnych realiów, na których zasadzają się nasze przetrwanie i dobrobyt. Moim celem nie jest czynienie prognoz i kreślenie świetlanych lub defetystycznych scenariuszy przyszłości. Nie ma potrzeby wzbogacać tego popularnego – i nieodmiennie rozczarowującego – gatunku twórczości; w długiej perspektywie zachodzi zbyt wiele nieoczekiwanych zdarzeń i złożonych interakcji, by można je było przewidzieć w pojedynkę czy wysiłkiem zbiorowym. Nie będę się opowiadał za żadną (tendencyjną) interpretacją rzeczywistości, czy to dającą powód do desperacji, czy do oczekiwania szczęścia bez miary. Nie jestem ani pesymistą, ani optymistą. Jako naukowiec staram się po prostu tłumaczyć, jak świat realnie działa, i na tej podstawie będę próbował lepiej uzmysłowić czekające nas w przyszłości ograniczenia i możliwości.

Tego typu rozważania są nieuchronnie wybiórcze, lecz każdy z siedmiu kluczowych tematów wybranych tu do szczegółowej analizy dotyczy kwestii niezbędnych dla naszej egzystencji i żaden nie pojawił się w tej książce przypadkowo. Pierwszy rozdział pokazuje, jak w naszych energochłonnych krajach systematycznie zwiększała się zależność od paliw kopalnych w ogólności oraz od prądu elektrycznego (najbardziej wszechstronnej użytkowo formy energii) w szczególności. Dostrzeżenie istoty tych procesów pozwala na wielce pożądane skorygowanie powszechnych obecnie twierdzeń (opartych na słabej znajomości złożonych realiów), jakoby można było w krótkim czasie zdekarbonizować dostawy energii, tak że tylko dwie czy trzy dekady dzielą nas od pozyskiwania jej wyłącznie metodami odnawialnymi. Choć w wytwarzaniu energii elektrycznej w coraz większym zakresie przestawiamy się na źródła odnawialne (energia słoneczna i wiatrowa w uzupełnieniu od dawna wykorzystywanej energii wodnej), a po drogach jeździ coraz więcej samochodów elektrycznych, znacznie trudniejsza będzie dekarbonizacja ciężkiego transportu kołowego oraz lotniczego i morskiego, podobnie jak produkcja niezbędnych materiałów bez użycia paliw kopalnych.

Drugi rozdział książki dotyczy najbardziej podstawowej potrzeby egzystencjalnej: żywności. Koncentruje się na tym, jak bardzo produkty zapewniające nam przetrwanie – od zboża przez pomidory do krewetek – są powiązane jednym wspólnym czynnikiem: wytworzenie ich wymaga bezpośredniego lub pośredniego wkładu paliw kopalnych. Świadomość tej fundamentalnej zależności wiedzie nas do realistycznej oceny utrzymywania się potrzeby używania węgla pierwiastkowego z kopalin. Stosunkowo łatwo można wytwarzać energię elektryczną dzięki turbinom wiatrowym czy panelom słonecznym zamiast spalania wydobytego węgla czy gazu ziemnego, jednak dużo trudniej byłoby napędzać maszyny rolnicze bez korzystania z ciekłych paliw kopalnych oraz produkować nawozy i inne preparaty rolnicze bez gazu ziemnego i ropy naftowej. Krótko mówiąc, jeszcze przez całe dekady nie będzie można wyżywić mieszkańców naszej planety bez odwoływania się do paliw kopalnych jako źródła energii i surowców.

Rozdział trzeci wyjaśnia, jak i dlaczego życie naszych społeczeństw opiera się na korzystaniu z materiałów stworzonych dzięki ludzkiej inwencji. Koncentruję się w nim na – jak je nazywam – czterech filarach nowoczesnej cywilizacji, czyli na amoniaku, stali, betonie i tworzywach sztucznych. Zrozumienie tego aspektu świata ujawnia zwodniczą naturę modnych ostatnio zapewnień o uwalnianiu się nowoczesnej gospodarki od potrzeb materiałowych, skoro dominują w niej usługi i zminiaturyzowane urządzenia elektroniczne. Zmniejszanie potrzeb materiałowych na jednostkę finalnych produktów stanowi jeden z charakterystycznych trendów współczesnych rozwiązań w przemyśle. Jednak w wartościach absolutnych zapotrzebowanie na materiały wzrasta nawet w najbardziej dostatnich krajach, a pozostaje na poziomie dalekim od potencjalnego nasycenia w krajach z niskimi dochodami, gdzie posiadanie mieszkania z prawdziwego zdarzenia, sprzętu gospodarstwa domowego i klimatyzacji (nie mówiąc już o samochodzie) jest dla miliardów ludzi wciąż tylko przedmiotem marzeń.

Rozdział czwarty przedstawia dzieje globalizacji; zawiera opowieść o tym, w jaki sposób świat tak bardzo zintegrował się dzięki transportowi i komunikacji. Ta historyczna perspektywa pokazuje, jak zamierzchłe (wręcz starożytne) są źródła owego procesu oraz jak niedawny jest jego najbujniejszy, nareszcie prawdziwie globalny rozkwit. Bliższa analiza ujawnia jednak, że nic nie jest przesądzone w sprawie przyszłości tego ambiwalentnie postrzeganego zjawiska (powszechnie gloryfikowanego, powszechnie kwestionowanego i powszechnie krytykowanego). Na całym świecie obserwuje się ostatnio wyraźne przejawy odwrotu od globalizacji oraz ogólny skręt ku populizmowi i nacjonalizmowi i nie jest jasne, jak mocno te trendy się ugruntują ani w jakim stopniu będą modyfikowane przez splot bieżących czynników gospodarczych, politycznych i dotyczących bezpieczeństwa.

Rozdział piąty dostarcza realistycznego układu odniesienia do oceny różnych form ryzyka, z jakim stykamy się w życiu. Nowoczesne społeczeństwa zdołały wyeliminować lub ograniczyć mnóstwo dawniej śmiertelnych czy prowadzących do kalectwa zagrożeń (na przykład chorobę Heinego-Medina czy niebezpieczeństwa powiązane z porodem). Wiele ciągle z nami jednak pozostaje, a my raz po raz nie radzimy sobie z prawidłowym ich szacowaniem, czasem nie doceniając, a czasem przeceniając wielkość zagrożenia. Po zapoznaniu się z tym rozdziałem czytelnicy będą mieć dobry obraz relatywnego ryzyka związanego z wieloma zdarzeniami przypadkowymi oraz zachowaniami celowymi (od przewrócenia się w domu do lotów międzykontynentalnych; od zamieszkania na terenie nawiedzanym przez huragany do skoków ze spadochronem). Ponadto, przebijając się przez nonsensy głoszone przez branżę spożywczą, zobaczymy wachlarz opcji żywieniowych, które mogą pozwolić nam na dłuższe życie.

W rozdziale szóstym przyjrzymy się najpierw, w jaki sposób zachodzące zmiany klimatyczne mogą zaważyć na naszych trzech egzystencjalnych potrzebach: tlenu, wody i żywności. W dalszej części skupimy się na globalnym ociepleniu, zjawisku, które ostatnio zdominowało dyskurs o środowisku naturalnym i doprowadziło do pojawienia się z jednej strony nowego, na poły apokaliptycznego katastrofizmu, z drugiej – do całkowitego negowania tego procesu. Zamiast przytaczać i osądzać te rywalizujące poglądy (czemu poświęcono już wiele książek), podkreślę, że wbrew szeroko rozpowszechnionym przekonaniom nie jest to zjawisko wykryte w ostatnim czasie: jego podstawy rozumiemy od ponad stu pięćdziesięciu lat. Ponadto co najmniej od stulecia mamy świadomość rzeczywistego stopnia ocieplenia związanego z podwojeniem ilości CO2 w atmosferze, a przestrogę o bezprecedensowym charakterze tego przeprowadzanego na naszej planecie eksperymentu (którego nie będziemy już mogli powtórzyć) otrzymaliśmy ponad pół wieku temu – nieprzerwane, dokładne pomiary CO2 prowadzi się od 1958 roku. Zdecydowaliśmy się jednak ignorować te fakty, ostrzeżenia i wyjaśnienia. Pogłębiliśmy swoją zależność od paliw kopalnych, co doprowadziło do sytuacji, z której nie da się wyplątać łatwo ani tanio. Nie jest jasne, jak szybko zdołamy zmienić ten stan rzeczy. Gdy doda się do tego wszystkie inne obawy dotyczące środowiska naturalnego, nieuchronnie wyłania się wniosek, że na zasadnicze pytanie egzystencjalne – czy ludzkość może zrealizować swoje aspiracje w granicach bezpiecznych dla biosfery? – nie ma prostych odpowiedzi. Niemniej konieczne jest, abyśmy rozumieli istotne dla tej sprawy fakty, bo tylko wtedy będziemy w stanie skutecznie zająć się tym problemem.

W ostatnim rozdziale wybiegnę myślą w przyszłość, przyglądając się obecnym teraz sprzecznym tendencjom do popadania w katastrofizm (przekonań, że tylko kilka lat dzieli nas od nieodwołalnego końca nowoczesnej cywilizacji) albo technooptymizm (zapowiedzi, że zdolności wynalazcze otworzą przed nami bezkresne horyzonty życia poza obrębem naszej planety, co sprowadzi wszystkie ziemskie wyzwania do kategorii ciekawostek historycznych). Jak można się spodziewać, nie podpisuję się pod żadną z tych tez. Moja perspektywa nie faworyzuje ani jednej, ani drugiej doktryny. Nie przewiduję rychłego przełomu w żadnym z tych kierunków. Nie widzę żadnych nieuchronnych scenariuszy, lecz jedynie skomplikowaną trajektorię dalszych dziejów, zależną od naszych wyborów, które bynajmniej nie są przesądzone.

Książka ta opiera się na dwóch fundamentach: na licznych ustaleniach naukowych oraz na moim półwiecznym doświadczeniu badawczym i autorskim. Te pierwsze obejmują różne kwestie – od tak klasycznych jak pionierskie dziewiętnastowieczne wyjaśnienia przemian energetycznych i efektu gazów cieplarnianych aż do najnowszych oszacowań globalnych wyzwań i prawdopodobieństw ryzyka. Ta bardzo pojemna tematycznie publikacja nie mogłaby też powstać bez dekad prowadzonych przeze mnie interdyscyplinarnych badań, które opisuję w wielu innych tekstach.

Zamiast odwoływać się do znanej metafory lisów i jeży (lis wie dużo różnych rzeczy, a jeż tylko jedną, za to bardzo ważną), uważam, że współcześni naukowcy albo drążą coraz głębsze wąskie studnie (obecnie dominująca ścieżka do sławy), albo starają się ogarniać jak najszerszy horyzont (grupa bardzo przetrzebiona). Wiercenie możliwie jak najgłębszej dziury i dochodzenie do niezrównanego mistrzostwa w podglądaniu z jej dna malutkiego wycinka nieba nigdy do mnie nie przemawiało. Zawsze wolałem sięgać wzrokiem jak najdalej i jak najszerzej, na ile pozwalały mi ograniczone zdolności. Przez całą karierę głównym obszarem mojego zainteresowania były kwestie badawcze związane z energią, ponieważ zadowalające rozumienie tej rozległej dziedziny wymaga łącznej znajomości fizyki, chemii, biologii, geologii i inżynierii z jednoczesnym uwzględnieniem historii oraz czynników społecznych, gospodarczych i politycznych.

Niemal połowa spośród ponad czterdziestu moich książek (w większości o bardziej akademickim charakterze) dotyczy różnych aspektów energii – od wszechstronnych przeglądów energetyki i wykorzystania energii w ujęciu historycznym do bardziej drobiazgowych analiz poszczególnych kategorii paliw (ropy, gazu ziemnego, biomasy) oraz konkretnych właściwości i procesów (gęstości mocy, przemian energii). W pozostałej części tekstów ujawniają się moje dociekania interdyscyplinarne. Pisałem o takich zasadniczych zjawiskach jak wzrost (we wszelkich jego przyrodniczych i antropogenicznych odsłonach) oraz ryzyko; o środowisku globalnym (biosferze, cyklach biogeochemicznych, ekologii globalnej, produktywności fotosyntetycznej i plonowaniu), żywności i rolnictwie, materiałach (przede wszystkim o stali i nawozach), postępie technicznym, rozwoju mocy produkcyjnych i ich wygaszaniu, a także o historii starożytnego Rzymu i nowoczesnej Ameryki oraz o japońskiej żywności.

Obecna książka – będąca owocem prowadzonych przez całe życie prac badawczych i napisana dla szerokiego kręgu odbiorców – stanowi kontynuację moich wieloletnich starań, by zrozumieć podstawowe realia biosfery, historii i stworzonego przez nas świata. Ponadto przemawia za tym, za czym konsekwentnie opowiadam się od dekad: zaleca odstąpienie od skrajności w poglądach. Dzisiejszych – coraz bardziej natarczywych i nawiedzonych – propagatorów takich stanowisk spotka tu rozczarowanie. Nie jest to książka, której autor załamuje ręce nad nieuchronnym końcem świata w 2030 roku albo zachłystuje się zdumiewającymi transformacyjnymi mocami sztucznej inteligencji, nadciągającymi szybciej, niż ktokolwiek by podejrzewał. Staram się przedstawić w niej podstawy bardziej wyważonego i z konieczności agnostycznego spojrzenia. Mam nadzieję, że moje racjonalne, rzeczowe podejście pomoże czytelnikom w zrozumieniu tego, jak nasz świat naprawdę funkcjonuje i jakie są możliwości, by zaoferował lepsze perspektywy przyszłym pokoleniom.

Zanim przejdę do omawiania szczegółowych zagadnień, chciałbym jeszcze o czymś uprzedzić i potencjalnie coś zaproponować. W tekście tym roi się od liczb, ponieważ nie da się zrozumieć realiów nowoczesnego świata bez opisów ilościowych. Wiele z tych liczb jest z natury rzeczy bardzo wielkich lub bardzo małych, a dyskutowane kwestie najlepiej jest rozpatrywać w kategoriach rzędów wielkości, identyfikowanych dzięki uniwersalnie stosowanym przedrostkom. Osobom, które nie mają dobrego rozeznania w tym zakresie, pomoże dotyczący tego dodatek, toteż dla niektórych korzystne będzie czytanie tej książki od końca. Wszystkich zaś zapraszam do rozdziału 1, w którym bliżej przyjrzymy się energiom. Jest to perspektywa, która nigdy nie powinna wychodzić z mody.

1 Energia

Paliwa i elektryczność

Rozważmy niewinny scenariusz rodem z fantastyki naukowej – nie wyprawę na odległe planety w poszukiwaniu życia, tylko zdalne monitorowanie Ziemi i jej mieszkańców przez przedstawicieli niezwykle zaawansowanej cywilizacji, którzy rozsyłają sondy do pobliskich galaktyk. Po co to robią? Po prostu dla pogłębiania wiedzy, a może również w celu uniknięcia niemiłych niespodzianek, gdyby trzecia z planet orbitujących wokół pewnej niepozornej gwiazdy w galaktyce spiralnej miała stanowić kiedyś zagrożenie, a może na wypadek, gdyby owi kosmici potrzebowali kiedyś drugiej ojczyzny. W każdym razie prowadzone są okresowe obserwacje Ziemi.

Przyjmijmy, że sonda zbliża się do naszej planety raz na sto lat i jest zaprogramowana w taki sposób, by zrobić drugie okrążenie i dokonać bardziej szczegółowej inspekcji, tylko jeśli wykryje nieobserwowany wcześniej rodzaj konwersji energetycznej (przemiany jednej formy energii w inną) albo jakiś zależny od niej efekt fizyczny. Pod względem fizycznym każdy proces – deszcz, erupcję wulkanu, powstanie roślinności, drapieżny tryb życia zwierząt czy przyrost ludzkiej mądrości – można rozumieć jako pewien ciąg przemian energetycznych.

Fundamentalne zmiany

Ciąg dalszy dostępny w pełnej wersji książki.

2 Wytwarzanie żywności

Paliwa kopalne na talerzu

Rozdział dostępny w pełnej wersji książki.

3 Świat materiałów

Cztery filary nowoczesnej cywilizacji

Rozdział dostępny w pełnej wersji książki.

4 Globalizacja

Silniki, mikrochipy i nie tylko

Rozdział dostępny w pełnej wersji książki.

5 Zagrożenia

Od wirusów przez dietę po rozbłyski słoneczne

Rozdział dostępny w pełnej wersji książki.

6 Środowisko

Jedyna biosfera, jaką mamy

Rozdział dostępny w pełnej wersji książki.

7 Przyszłość

Między apokalipsą
a osobliwością technologiczną

Rozdział dostępny w pełnej wersji książki.

Dodatek

Liczby – rzędy wielkości

Rozdział dostępny w pełnej wersji książki.

Podziękowania

Dziękuję mojemu londyńskiemu wydawcy Connorowi Brownowi za danie mi kolejnej szansy napisania przekrojowej książki oraz mojemu synowi Davidowi (z Ontario Institute for Cancer Research), który był jej pierwszym czytelnikiem i recenzentem.

Przypisy

Rozdział dostępny w pełnej wersji książki.