Наука, способная предсказывать: как математика помогает бороться с глобальным потеплением
Технологии с каждым днем все больше упрощают нашу жизнь — многие задачи компьютеры выполняют гораздо лучше и быстрее людей. Это касается, например, монотонной вычислительной работы: в современной реальности сложно встретить человека, который при необходимости что-то посчитать достанет блокнот и ручку. Кажется, что необходимость знать математику сегодня и вовсе отпала. Зачем тратить время на обучение, если за нас все уже давно делают машины? Однако мало кто задумывается о том, что все те технологии, которые стали неотъемлемой частью нашей повседневности, без этой научной дисциплины просто не могли бы существовать. О том, какую фундаментальную роль она играет для глобального технологического прогресса, рассказывает британский математик и популяризатор науки Иэн Стюарт в своей книге «Это база: Зачем нужна математика в повседневной жизни». Книга вышла в издании «Альпина нон-фикшн». Inc. публикует ее отрывок.
«Ледяной щит Гренландии тает намного быстрее, чем считалось ранее, угрожая сотням миллионов людей потопом и сильно приближая необратимые последствия изменения климата. Гренландия теряет ледяной покров в семь раз быстрее, чем в 1990-е годы, а масштабы и скорость таяния льда намного выше предсказанных», — The Guardian, декабрь 2019 года.
Зловещая статичность
Наша планета разогревается, это опасно, и в этом наша вина. Мы знаем об этом, потому что тысячи экспертов-климатологов, работающих с сотнями математических моделей, предсказывали такое развитие событий не один десяток лет, и наблюдения не менее компетентных метеорологов подтверждают большую часть их выводов. Я мог бы посвятить оставшуюся часть книги разглагольствованиям о распространителях фейковых новостей и приводить в противовес изрекаемым ими нелепостям все более многочисленные свидетельства реальности антропогенных климатических изменений, но, как говорит Арло Гатри в середине фильма «Ресторан Элис», я пришел рассказать вам не об этом.
Изменения климата носят статистический характер, так что любое конкретное событие можно представить как одно из отклонений, которые просто происходят время от времени. Если монета подделана так, что три раза из четырех она выпадает орлом, то отдельный бросок все равно дает нам либо орла, либо решку — в точности так же, как и бросок нормальной монеты. Поэтому отдельный бросок не позволяет заметить разницу. Даже серию из трех или четырех орлов можно иногда получить с нормальной монетой. Однако, если бросков дадут орлов и решек, станет ясно, что монета неправильная.
Так и с климатом. Климат — не то же самое, что погода, которая меняется час от часа и день ото дня. Климат — это 30-летнее скользящее среднее. А также глобальные климатические средние для целой планеты. Изменение климата невозможно без серьезных долгосрочных изменений планетарного масштаба. У нас есть надежные записи температуры в мире примерно за 170 лет, и 17 из 18 самых теплых лет приходятся на период после 2000 года. Это уже не случайность.
Статистический характер климата позволяет отрицателям глобального потепления без труда мутить воду. Не имея возможности перемотать время и заглянуть в будущее планеты, климатологи вынуждены полагаться на математические модели. Им приходится оценивать скорость климатических изменений, разбираться, к каким результатам изменения могут привести, и выяснять, что может предпринять человечество, если договорится действовать сообща.