2020-10-25

Будущее Земли. Ученые предсказали, какой будет Земля через миллионы лет, и им не так-то легко поверить

Будущее Земли

priroda-peyzazh-gory-derevya-942

Сегодня трудно найти человека, которого не волновало бы будущее нашей планеты. Мы, откровенно говоря, превратили некогда цветущую Землю в сплошной хаос. В средствах массовой информации постоянно мелькают материалы о глобальном потеплении, повышении уровня воды в Мировом океане, стремительно растущем населении, нехватке продовольствия, топлива и природных ресурсов.

Многие пессимисты считают, что через тысячу лет на планете просто не останется людей. Человеческая жадность поглощает ресурсы быстрее, чем Земля успевает их восполнять. Будущее в этом ключе представляется довольно мрачным, однако Рэй Курцвейл верит, что большую часть экологических проблем можно решить с помощью технологий.

Тем не менее, в состоянии ли человек остановить астероиды и кометы, падающие на Землю или предотвратить её схождение с орбиты? А что делать со сверхновыми (взрывающимися) звёздами, испускающими гамма-лучи, которые по мощности приравниваются к миллионам атомных бомб и способны уничтожить всё живое в радиусе нескольких миллиардов световых лет? Какое же будущее ждёт Землю? По мнению Курцвейла, более радужное, нежели многие думают.

Все люди будут выглядеть одинаково

Доктор Кван провел эксперимент, в ходе которого сделал предположение, что через 100 000 лет все люди будут похожи друг на друга. Отличительными чертами станут большие ноздри и глаза, крупный лоб, а также более темная кожа. Этот сценарий кажется вполне реалистичным, учитывая то, что даже современные ученые пытаются найти способ редактирования геномов, который бы позволил родителям в будущем выбирать внешность своих детей.

 Люди смогут переселиться на другие планеты

Вполне возможно, что через 1000 лет нашим единственным шансом на выживание станет создание новых колоний на других планетах. SpaceX, к примеру, уже сейчас строит планы, цель которых — превратить человечество в космическую цивилизацию и создать самодостаточное поселение на Марсе. Илон Маск надеется запустить первый космический корабль к 2022 году, чтобы к 2024-му попасть на Марс.

Будущее вместе с инопланетянами

u3013_1332_69898-1280x1024
Налаженный контакт с иными видами, другими цивилизациями? А почему, собственно, нет?! Учитывая то, как быстро мы продвигаемся в технологическом плане, можно сделать выводы, что будущее вместе с инопланетянами – не за горами. Рэй Курцвейл считает, что в скором времени люди будут больше путешествовать по космическому пространству, исследуя другие планеты и формы жизни.

По словам Артура Кларка, английского писателя-фантаста, учёного, изобретателя и футуролога, современные технологии развиты настолько, что уже позволяют нам вступать в контакт с инопланетянами. Некоторые люди утверждают, что им не раз доводилось сталкиваться с гуманоидами и НЛО. Этой теме посвящено немало телевизионных передач, например, «Охотники на пришельцев», передача, которая была столь популярна в Америке в 2008-2009 годах.

Тем не менее, Рэй Курцвейл больше интересуется не охотой на инопланетян, а развитием технологий, прогрессом человечества и современным миром. Все эти рассуждения плавно подвели нас к следующей теме – будущего самой Земли.

Люди превратятся в киборгов

Машины уже сейчас помогают людям улучшить зрение и слух. Современные ученые и инженеры пытаются создать бионические глаза, которые смогут вернуть зрение слепым людям. Вполне возможно, что в XXXI столетии слияние с технологиями будет единственной возможностью составить конкуренцию искусственному интеллекту.

Объединение человеческого ума с компьютером приведет к созданию супермозга, который сможет выполнять сложные уравнения и поиск в Интернете с помощью мыслительных процессов.

Увеличение продолжительности человеческой жизни

Геронтологи и учёные с каждым исследованием находят всё больше доказательств того, что процесс старения замедлить вполне реально. По словам Рэя Курцвейла, в этом нам, опять же, помогут нанотехнологии. В будущем человек сможет уничтожать болезнетворные бактерии, попавшие в его организм, и исправлять ошибки репликации ДНК.

Люди во всех странах будут говорить на одном языке

Причиной возникновения универсального языка может стать модернизация современных. Многие лингвисты предполагают, что уже через 100 лет в результате миграции исчезнет 90 % современных языков, а оставшиеся будут упрощаться. Однако сценарий Вавилонской башни кажется маловероятным.

Бессмертие

Технологии будущего, как бы удивительно это ни звучало, смогут полностью остановить процесс старения и сделать нас бессмертными. Рэй Курцвейл считает, что в один прекрасный момент смерть, как таковая, перестанет существовать, и люди будут жить вечно. Он опровергает суждение о том, что «конечная цель жизни – умереть».

В своей книге «Фантастическое путешествие: От долгожительства к вечной жизни» (англ. «Fantastic Voyage: Live Long Enough to Live Forever») Курцвейл пишет о том, какие шаги люди могут начать предпринимать сейчас, чтобы продлить свою жизнь, а после – наверстать упущенное при помощи достижений в области медицинских технологий.

С течением времени нанотехнологии будут развиваться и становиться более совершенными. Благодаря этому, у нас появится возможность восстанавливать повреждённые клетки, органы и утраченные конечности, регулировать активность ферментов в клетках и так далее. Современные медицинские технологии уже позволяют эффективно лечить многие заболевания, что способствует продлению жизни. В начале XIX века продолжительность жизни составляла всего 37 лет; по мнению же Рэя Курцвейл, через тысячу лет она будет бесконечной!

 

Освоение космоса через тысячу лет

Человек всегда стремился познать всё неизведанное: не только на Земле, но и за её пределами. Как вы думаете, насколько далеко люди продвинутся в исследовании космического пространства через одну тысячу лет? Рэй Курцвейл уверен, что люди будущего смогут предугадывать различные космологические события, а также их последствия для планеты Земля и всего человечества.

Цель освоения космоса заключается ни столько в изучении сущности Вселенной, сколько в открытии и исследовании новых планет с потенциально благоприятными условиями для жизни человека.

Технологии будущего

kos
Рэй Курцвейл является сторонником концепции технологической сингулярности. Он считает, что в будущем технологии «сольются» с теми, кто их создал; они изменят не только нас, но и всё вокруг. Настанет время, когда мы научимся генерировать энергию из всего что нас окружает.

Изменив свою структуру ДНК, человек, по мнению Курцвейла, сможет дольше путешествовать по космическому пространству. Звучит как технологическая утопия, не так ли?

Согласно Рэю, в скором времени мы усовершенствуем существующие технологии до такой степени, что они станут намного разумнее нас. И что тогда? Ответ чрезвычайно прост: чтобы конкурировать с ними, нам придётся вживлять их в своё тело. Курцвейл утверждает, что однажды мы перестанем ощущать разницу между человеческим и искусственным интеллектом.

Будущее космических путешествий

www.allwallpapersfree.net
Футуролог Артур Кларк считает, что создание безопасных и экономичных двигательных установок космических аппаратов – это вопрос времени. Но дело здесь не только в технологиях. Чтобы избежать негативного влияния условий космического полёта на наш организм, мы должны, прежде всего, усовершенствовать собственное тело. Рэй Курцвейл считает, что в скором времени человек при помощи новых технологий сможет самостоятельно изменять свою ДНК с целью переносить продолжительные космические путешествия без каких-либо неблагоприятных для здоровья последствий.

 Появятся супер-быстрые интеллектуальные компьютерные системы

мир

В 2014 году суперкомпьютером было выполнено наиболее точное на сегодняшний день моделирование человеческого мозга. Спустя тысячу лет компьютеры смогут прогнозировать совпадения и превышать вычислительную скорость человеческого мозга, а также мгновенно решать задачи, для которых современным компьютерам нужны десятилетия.

В новом столетии квантовые компьютеры помогут нам разрабатывать более эффективные лекарства и ставить диагнозы, осваивать космос и управлять автомобилями. В то же время квантовые вычисления могут стать реальной угрозой конфиденциальности и информационной безопасности.

 Здания можно будет собирать при необходимости

мир

В будущем люди, вероятно, смогут создать вокруг себя виртуальный мир, используя концепцию полезного тумана. Эта идея была представлена доктором Холом. Полезный туман — это полиморфный материал, состоящий из триллионов взаимосвязанных микроскопических «роботов», которые могут принимать любую форму.

Орбита и вращение

Гравитационные возмущения ( англ. ) других тел могут изменить орбиту Земли, а также наклон оси её вращения. Это в свою очередь может привести к значительному изменению климата на планете [13] [14] [15] [16] .

Нанотехнологии решат проблему энергетики и загрязнения

Можно надеяться, что через тысячу лет с помощью нанотехнологий мы сможем возместить ущерб, нанесенный окружающей среде, к примеру, очистить воду и воздух от загрязнений, а также использовать энергию Солнца. С помощью новых материалов можно будет использовать новые экологически чистые и более эффективные технологии хранения энергии.

Наклонение 

Будущее Земли. Ученые предсказали, какой будет Земля через миллионы лет, и им не так-то легко поверить
Приливная выпуклость смещается вперёд с линии, соединяющей центры масс Земли и Луны. В результате на Луну действует момент силы, ускоряющий её обращение по орбите и в то же время замедляющий вращение Земли.

Приливное ускорение Луны замедляет скорость вращения Земли и увеличивает расстояние между Землёй и Луной. Другие эффекты, которые могут рассеять энергию вращения Земли — это трение между ядром и мантией, потоки в атмосфере, конвекция в мантии и климатические изменения, которые могут увеличить или уменьшить количество льда на полюсах. В совокупности эти эффекты, как предполагается, увеличат продолжительность дня более чем на 1,5 часа в течение ближайших 250 миллионов лет, а также увеличат наклон оси на полградуса. Расстояние до Луны увеличится примерно на 1,5 RЗемли в течение этого же периода [18] .

На основании компьютерных моделей считается, что наличие Луны позволяет стабилизировать наклон оси Земли и тем самым избежать резких изменений климата [19] . Эта стабильность достигается из-за того, что Луна увеличивает скорость прецессии оси вращения Земли, что позволяет избежать резонансов между прецессией вращения и прецессией частот восходящего узла орбиты планеты [20] . Однако, поскольку большая полуось орбиты Луны продолжит увеличиваться в будущем, то этот стабилизирующий эффект со временем уменьшится. В какой-то момент времени эффекты возмущения, вероятно, вызовут хаотические изменения наклона Земли, и наклон оси может измениться вплоть до 90° к плоскости орбиты. Предполагается, что это произойдет через 1,5—4,5 млрд лет, хотя точное время неизвестно [2] .

Сильное наклонение, вероятно, приведёт к резким переменам в климате и уничтожению жизни на планете [15] . Когда наклон оси Земли достигнет 54°, экватор будет получать меньше излучения от Солнца, чем полюса. Планета может оставаться в положении с наклоном от 60° до 90° в течение 10 миллионов лет [21] .

Оледенение

В истории Земли были циклические периоды оледенения, во время которых ледяной покров распространялся к значительно более низким широтам, чем сейчас. Теория Миланковича гласит, что оледенение происходит вследствие астрономических факторов в сочетании с климатическими механизмами обратной связи и тектоникой плит. Каждый из этих эффектов происходит циклически. Например, эксцентриситет орбиты изменяется циклически со значениями в пределах от 0,0007 до 0,0658. В настоящий момент он равен 0,017. За полный цикл общее количество солнечного излучения, попадающего на Землю, меняется максимум на 0,2 % [17] .

В настоящее время Земля находится в межледниковой эпохе, которая, как предполагается, должна завершиться через 25 тысяч лет [16] . Нынешние темпы выбросов в атмосферу человечеством углекислого газа могут задержать начало следующего периода оледенения по крайней мере на 50 000—130 000 лет. Однако период глобального потепления конечной длительности (основанный на предположении, что ископаемое топливо будет исчерпано к 2200 году) будет влиять на цикл оледенения только 5 000 лет. Таким образом, короткий период глобального потепления, вызванный выбросами парниковых газов в течение нескольких столетий, будет иметь ограниченное воздействие в долгосрочной перспективе [14] .

Эволюция Солнца

Энергия, генерируемая Солнцем, основана на термоядерном синтезе водорода в гелий. Эта реакция проходит в ядре звезды посредством протон-протонного цикла. Поскольку в ядре Солнца нет конвекции, процесс синтеза приводит к устойчивому накоплению гелия. Температура в ядре Солнца является слишком низкой для ядерного синтеза атомов гелия в тройной гелиевой реакции, так что эти атомы не способствуют чистой генерации энергии, которая необходима для поддержания гидростатического равновесия Солнца [38] .

В настоящее время почти половина запаса водорода в ядре израсходована, а остальная часть состоит преимущественно из гелия. Для компенсации неуклонно снижающегося числа атомов водорода на единицу массы, температура ядра Солнца постепенно увеличивается посредством повышения давления. Это стало причиной того, что остальной водород подвергается синтезу более быстрыми темпами, тем самым производя энергию, необходимую для поддержания равновесия. Результатом становится постоянное увеличение выхода энергии Солнца.

 Это увеличение может быть аппроксимировано формулой:

L(t)=[1+25(1−tts)]−1Ls{displaystyle L(t)=left[1+{2 over 5}left(1-{t over t_{s}}right)right]^{-1}L_{s}}
, где L(t) — светимость Солнца в момент времени t, t — время жизни Солнца, для которого вычисляется светимость, ts — время жизни Солнца в настоящий момент (4,57 млрд лет), Ls — текущая светимость Солнца [38] .

Когда Солнце впервые вышло на главную последовательность, оно излучало только 70 % от текущей светимости, которая затем увеличивалась почти линейно на 1 % каждые 110 миллионов лет [39] . Таким образом, через 3 миллиарда лет светимость Солнца, как предполагается, будет на 33 % больше. Водородное топливо в ядре будет в итоге исчерпано через 4,8 миллиарда лет, когда светимость Солнца будет на 67 % больше, чем сейчас. После этого Солнце продолжит сжигать водород в оболочке, окружающей её ядро, пока увеличение яркости не достигнет 121 % от текущего значения. Это ознаменует конец существования Солнца на главной последовательности, и после этого оно начнёт эволюционировать в красный гигант [1] .

Воздействие на климат

По мере того как будет возрастать глобальная температура Земли вследствие роста светимости Солнца, будет также возрастать скорость выветривания силикатных минералов. Это, в свою очередь, приведёт к снижению уровня углекислого газа в атмосфере. В течение следующих 600 миллионов лет концентрация CO2 упадёт ниже критического порога (около 50 частей на миллион), необходимого для поддержания -фотосинтеза3C. На тот момент деревья и леса в их нынешней форме не смогут существовать [40] . Однако -фотосинтез4C может продолжаться при гораздо более низких концентрациях, вплоть до 10 частей на миллион. Таким образом, растения, использующие C4-фотосинтез, смогут существовать по меньшей мере в течение 0,8 миллиарда лет, а возможно и 1,2 миллиарда лет, после чего рост температуры сделает биосферу нежизнеспособной [41] [42] [43] . В настоящее время C4-растения составляют около 5 % растительной биомассы Земли и 1 % от известных видов растений [44] . Например, около 50 % всех видов трав (злаки) используют C4-фотосинтетические реакции [45] , так же как и многие виды амарантовых [46] .

Когда уровень углекислого газа упадёт до предела, при котором фотосинтез едва устойчив, доля диоксида углерода в атмосфере снова начнёт возрастать вследствие тектонической деятельности и жизни животных. Это позволит растительности вновь развиваться. Однако долгосрочная перспектива для растительной жизни на Земле — это полное вымирание, поскольку бо́льшая часть оставшегося в атмосфере углерода окажется связанным в Земле [47] . Некоторые микроорганизмы способны к фотосинтезу при концентрации 2CO в несколько частей на миллион, поэтому эти формы жизни, вероятно, исчезнут только из-за повышения температуры и потери биосферы [41] .

В своей работе «Жизнь и смерть планеты Земля», авторы Питер Д. Уорд и Доналд Браунли утверждают, что некоторые формы животной жизни могут продолжить существование даже после того как бо́льшая часть растительной жизни на Земле исчезнет. Первоначально, некоторые насекомые, ящерицы, птицы и мелкие млекопитающие могут продолжить существование вместе с морской жизнью. Однако они считают, что без кислорода, пополняемого растительной жизнью, животные, вероятно, вымрут от удушья в течение нескольких миллионов лет. Даже если в атмосфере останется достаточное количество кислорода вследствие живучести той или иной формы фотосинтеза, устойчивый рост глобальной температуры может привести к постепенной утрате биоразнообразия. Бо́льшая часть поверхности станет бесплодной пустыней, и жизнь в первую очередь должна остаться в океане [47] .

Эпоха без океана

Как только солнечная светимость станет на 10 % выше текущего значения, средняя глобальная температура поверхности достигнет 320 К (47 °С). Атмосфера станет «влажной парниковой» и приведёт к безудержному испарению океанов [48] [49] . Модели будущего Земли показывают, что в тот момент стратосфера будет содержать повышенный уровень воды. Молекулы воды будут разрушаться солнечным ультрафиолетовым излучением посредством фотодиссоциации, что позволит водороду покидать атмосферу. Конечным результатом будет исчезновение морской воды по всей Земле через 1,1 миллиарда лет [50] [51] .

Будущее Земли. Ученые предсказали, какой будет Земля через миллионы лет, и им не так-то легко поверить
Атмосфера Венеры находится в состоянии «суперпарник»

В эту безокеанскую эру на поверхности по-прежнему будут водные бассейны, поскольку вода непрерывно будет высвобождаться из глубокой коры и мантии [28] . Некоторые запасы воды могут быть сохранены на полюсах и даже могут случаться редкие ливни, но большая часть планеты будет сухой пустыней. Тем не менее, даже в этих засушливых условиях планета может сохранить некоторую микробную и, возможно, даже многоклеточную жизнь [49] . Что произойдёт дальше — зависит от уровня тектонической активности. Устойчивый выход диоксида углерода из-за извержений вулканов в конечном счёте может привести к переходу атмосферы в состояние «суперпарник», как сейчас на Венере. Но без поверхностных вод, тектоника плит, вероятно, остановится и большинство карбонатов будет оставаться в земле [3] .

Потеря океанов может быть отсрочена на 2 миллиарда лет, если уменьшится общее атмосферное давление. Более низкое атмосферное давление уменьшило бы парниковый эффект, тем самым понизив поверхностную температуру. Это может произойти, если природные процессы удалят азот из атмосферы. Исследования органических отложений показали, что по меньшей мере 100 кПа (1 бар) азота было удалено из атмосферы за последние четыре миллиарда лет. Если его выпустить обратно, то это фактически удвоит текущее атмосферное давление. Такая скорость изъятия была бы достаточной для борьбы с последствиями увеличения светимости Солнца в течение следующих двух миллиардов лет. Однако, помимо этого, в нижних слоях атмосферы количество воды вырастет до 40 % и начнётся влажный парниковый эффект [52] .

Если парниковый эффект не произойдёт ранее, то в конечном счёте это явление будет иметь место через 3—4 миллиарда лет, когда светимость Солнца станет на 35—40 % больше, чем её текущее значение. Атмосфера нагреется, и поверхностная температура поднимется настолько, что сможет расплавить горные породы [51] [49] . Однако большая часть атмосферы будет сохранена, пока Солнце не вступит в стадию красного гиганта [53] .

Источники

  • https://i4future.ru/2015/08/cherez-1000-let/
  • https://interesnosti.com/1294235207167117680/chto-izmenitsya-v-nashem-mire-cherez-1000-let/
  • https://FB.ru/post/environment/2017/11/15/19050
  • https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D1%83%D0%B4%D1%83%D1%89%D0%B5%D0%B5_%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D0%B8
  • https://www.nur.kz/1816326-budusee-kakim-budet-mir-cerez-tysacu-let.html
  • https://vc.ru/future/36415-chto-stanet-s-zemley-cherez-sto-tysyachu-million-let
  • https://zen.yandex.ru/media/scienceeveryday/kakim-budet-chelovechestvo-cherez-1000-let-5bd5ec54844db800aa5b609e

[свернуть]