Джон Брокман - Эта идея должна умереть. Научные теории, которые блокируют прогресс

С практической точки зрения это позволяет нам предположить, что, если мы будем достаточно долго наблюдать за событием, мы, вероятно, узнаем о нем достаточно много, чтобы представить себе функцию распределения, лежащую в его основе, для любого момента времени. В случае гидрологии стационарность позволяет нам описывать события с помощью исторических статистических данных типа «столетних наводнений» (то есть таких, которые случаются не чаще, чем примерно раз в столетие).

Предположение о том, что гидрология может быть представлена с помощью таких стационарных процессов, позволяет создавать инфраструктуру, поведение которой в будущем можно предсказать достаточно хорошо. Объекты водной инфраструктуры, такие как плотины, эксплуатируются в течение десятков или даже сотен лет, поэтому для нас важно, чтобы они могли выдерживать последствия самых предсказуемых событий. Именно это позволяло жителям Петры, а также китайцам, американцам, южноафриканцам и индийцам проектировать гидротехнические сооружения, на которые можно положиться в течение долгого времени. И созданные таким образом системы работали и работают вполне успешно – во всяком случае пока.

Стационарность обеспечивает нам довольно удобный и упрощающий инструмент – планы по управлению водными ресурсами в будущем могут быть основаны на достаточно долгих исторических наблюдениях, описывающих гидрологические факты из прошлого, поскольку прошлое представляет собой всего лишь последовательность реализаций (приблизительно) фиксированного распределения вероятности. Однако в реальном мире, то есть в условиях, когда не проводится постоянного эксперимента, цель которого – опровергнуть устоявшиеся теории, такие предположения остаются истинными лишь до тех пор, пока мы не докажем их ошибочность. И только сегодня мы начинаем понимать, что они ошибочны. Причем с точки зрения не только теории, но и практики.

Все больше наблюдений подкрепляют идею о том, что распределение вероятности, которое мы считали фиксированным, таковым не является. Оно меняется, и довольно быстро. Многие из событий, которые прежде происходили раз в 100 лет, теперь происходят каждые 20. Сильные засухи, которые когда-то считались событием экстремальным и в целом маловероятным, теперь стали гораздо более привычными. Ускорение климатических изменений вкупе с гораздо более чувствительной глобальной экономикой (где на кону оказывается все больше человеческих жизней и все больше ценностей) подтверждают, что мы живем далеко не в таком стационарном мире, как привыкли считать. Инфраструктура, предназначенная для стационарного мира и рассчитанная на десятилетия работы, становится все более неадекватной.

Последствия всего этого поистине монументальны с точки зрения наших взаимоотношений с планетой и ее водными ресурсами. Стационарную среду можно подвергнуть «инженерной обработке»; кто-то может этим заняться, если мы можем определить, что именно нам нужно, и если мы располагаем достаточными ресурсами, чтобы за это заплатить. Однако в нестационарном мире все выглядит иначе. Проблема управления водными ресурсами больше не может рассматриваться в отрыве от климатической динамики, поскольку климат перестал быть стабильным в практической перспективе.

Мы сталкиваемся с невиданной ранее изменчивостью. Прошлое перестало быть путеводителем по будущему, и мы не можем просто полагаться на то, что однажды «об этом кто-то позаботится». Проблема перестала быть исключительно инженерной. Климатология, гидрология, экология и инженерные науки превратились в инструменты управления динамическими проблемами, природа которых требует адаптивности и устойчивости. К адаптациям должна быть готова и наша собственная экономика, поскольку мы не можем больше надеяться на то, что тот или иной элемент инфраструктуры сможет в долгосрочной перспективе выполнять задачу, для которой он не был предназначен.

К I веку н. э. Набатея вошла в состав Римской империи, и в течение последующих столетий набатейская цивилизация исчезла, пав жертвой изменения торговых маршрутов и геополитики (лишнее подтверждение тому, что, хотя вода и способствует развитию цивилизаций, ее одной недостаточно для процветания!). Сегодня в мире есть сотни городов, существование которых, как некогда и существование Петры, обеспечивает инженерное совершенство их гидротехнической инфраструктуры. Множество мегаполисов – от Лос-Анджелеса до Пекина, от Финикса, штат Аризона, до Стамбула – зависят от надежных источников воды в довольно ненадежных гидрологических условиях.

Но если концепция стационарности действительно принадлежит прошлому, то управление водными ресурсами должно перестать быть уделом «белых воротничков», чем-то, чем можно заниматься в фоновом режиме. Мы должны рассматривать различные варианты развития событий, иметь планы на случай непредвиденных обстоятельств, с которыми никогда прежде не сталкивались. Нам следует понять, что мы можем действовать ошибочно, и поэтому нам необходимо перейти от управления водными ресурсами к управлению рисками.

Профессор географии и геологии Университета штата Калифорния в Лос-Анджелесе; автор книги The World in 2050: Four Forces Shaping Civilization’s Northern Future («Мир в 2050 году: четыре силы, формирующие северное будущее цивилизации»).

Стационарность – предположение о том, что изменения явлений в природном мире происходят в жестких рамках статистической неопределенности, которая сама по себе со временем не меняется, – это широко применяемая научная концепция, которую пора отправить на покой.

Она хорошо послужила нам. На протяжении более 100 лет понятие стационарности использовалось для принятия бесчисленного множества решений, направленных на общественное благо. Эта концепция позволяет заниматься планированием и созданием стандартов строительства в местах, где существует риск лесных пожаров, наводнений, землетрясений и ураганов. Она используется для определения того, как и где можно строить дома (и как рассчитывать размер страхового взноса за них), каким запасом прочности должны обладать мосты. С ее помощью мы можем предсказывать урожайность и, в развитых странах, страховать урожай от природных бедствий. Мы строим все новые метеорологические станции и устанавливаем все больше датчиков уровня воды в реках, собираем с их помощью все больше данных и поэтому делаем подобные расчеты лучше и лучше. Это помогает сохранять жизни и огромные суммы денег.

Однако все большее число исследований подсказывает, что стационарность часто представляет собой исключение, а не норму. По мере того как новые спутниковые технологии продолжают сканировать Землю, по мере того как мы добываем все больше геологической информации и делаем все более продолжительные измерения, мы все чаще выявляем закономерности и структуры, не совместимые с фиксированным уровнем случайного шума. Скорее, можно говорить о процессах перехода к различным квазистабильным состояниям, для каждого из которых характерен свой собственный набор физических условий и связанных с ними статистических свойств.