ENERGIA, ENTROOPIA, ELUKESKKOND
Miks on keskkonna kaitse ka objektiivselt raske
Karl Rebane
Loeng noortele teadlastele
13. juulil 1988. a Viitna
Tahan füüsiku pilguga vaadelda põhjusi, miks keskkonna saastamine hoogsalt laieneb ja süveneb, keskkonnakaitse aga edeneb visalt (eriti globaalses aspektis). Püüan näidata, et paljude mitut päritolu põhjuste ja mõjude hulgas on olemas objektiivne süvapõhjus, arusaadav füüsikalise maailmapildi valguses. Süvapõhjuseks on entroopia kasvu seadus. Energia jäävuse seadus on üldiselt teada, sellega ollakse harjunud ning väga vähe kohtame tänapäeval püüdlusi seda seadust ignoreerida, nt projekteerida esimest liiki, s. о energia jäävuse seadust eiravat igiliikurit või panna kokku energeetika arengukavasid, mis tugineksid loodetavale panusele esimest liiki igiliikureilt. Entroopia kasvu seadus on niisama fundamentaalne ja kindel loodusseadus nagu energia jäävuse seadus. Kuid seda seadust on tublisti raskem mõista. P. W. Atkins alustab oma raamatut termodünaamika teisest seadusest sõnadega: «Küllap on nii, et füüsika distsipliinide hulgast on termodünaamika, eriti selle teine seadus, kõige enam kaasa aidanud inimvaimu rikastamisele. Ühtlasi on vähe teadmiste valdkondi, mis oleksid mittespetsialistidele sama raskesti arusaadavad ja haaramatud. Termodünaamika teise seaduse mainimine kutsub esile kujutluse kohmakatest ja kärarikastest aurumasinatest, keerukatest matemaatilistest rehkendustest ja arusaamisele täiesti allumatust entroopia mõistest. Pole kuigi palju neid, kes annaksid välja Ch. P. Snow soovitatud haritud inimese mõõdu, mille järgi mitte teada termodünaamika teist seadust on sama hea kui mitte midagi teada Shakespeare'i teoseist.» (Atkins 1984.) Oma ebaharilikkuse tõttu oleks entroopia seaduse maine just nagu ebakindel: üsnagi tihti esineb ütlusi, seisukohavõtte, otsuseid, mis seda seadust ei arvesta. Arvatakse, nagu oleks entroopia kasvu seadust erinevalt energia jäävuse seadusest siiski võimalik mõnevõrra ignoreerida, sellest mööda hiilida. Aga ei ole.
Ja sellest tulebki süvaraskus keskkonnakaitses. Kas entroopia seaduse tõttu on tänapäeva tsivilisatsioonil perspektiivi väga kaua eksisteerida ja edasi areneda? Just nimelt ka edasi areneda. Vastaksin, et tuhandeid aastaid kindlasti mitte see oleks vaevalt tõenäoline. Entroopia kasvu seadus ei lase: ebastabiilsus elukeskkonnas suureneb paratamatult. See viib tsivilisatsiooni varem või hiljem kriisi, hääbumise või katastroofini. Mõnikümmend aastat tsivilisatsiooni tasemel hoida ja edasi viia on aga täiesti võimalik. Ja kui väga mõistlikult asju arendada, on mõeldav isegi paarsada aastat. Kui toimuks tõepoolest kardinaalne progress väärtushinnangutes, süvamuudatused inimeste mõtteviisis, siis võiks tsivilisatsiooni iga olla oluliselt pikem. Entroopia kasvu seadus tähendab seda, et kõikide protsesside käigus muutuvad energia ja aine kvaliteedilt halvemaks, et energia ja aine kvaliteet on pärast protsessi madalamad kui enne seda. Energia jäävuse seadus ütleb, et energia pärast pole tegelikult tarvis muretseda: seda ei tule kuskilt juurde ega lähe kaduma. Entroopia kasvu seadusest järeldub, et kasutada saame üksnes kõrge kvaliteediga energiat (ainet) ja kasutamise käigus muutub see ilmtingimata madalama kvaliteediga energiaks (aineks); meile vajalikud tulemused saame ainuüksi selliste muundumiste käigus ja tulemusel. Ei ole teist teed midagi saavutada või üldse muuta. Igasugune muutumine ja liikumine üldse on alati seotud entroopia kasvuga, energia ja aine kvaliteedi langusega. Seejuures on vaja silmas pidada, et mõlemad termodünaamika alusseadused energia jäävuse seadus ja entroopia kasvu seadus on sõnastatud summaarse energia ja entroopia kohta: arvesse tuleb võtta kõik kanalid, mida mööda energia ja entroopia sisse tulevad, ning samuti kõik teed ja viisid, mis neid vaadeldavast protsessist jälle välja viivad. Entroopia on seotud aine ja energia olekute korrastatuse astmega ja peegeldab seda. Aine või energia kvaliteetne olek tähendab seda, et süsteem on kõrgesti korrastatud olekus. Selle entroopia on madalam. Halva kvaliteediga energia ja aine on korrastamata, palju rohkem sassis olekus, selle entroopia on kõrgem. Näitaja, mis on madalam kõrgema kvaliteedi korral, on harjumatu. Sellepärast vaadeldakse, eriti just tugevasti mittetasakaaluliste protsesside puhul, vastasmärgiga näitajat negentroopiat. Muidugi ei välista entroopia kasvu seadus ka korrastatud süsteemide teket või tekitamist: neid on ju kogu maailm täis, nad on pidevas muutumises, osa hävib või hävitatakse, järjest tekib või tekitatakse juurde uusi. Meie ümber on külad ja linnad, kus elame, põllud, millel kasvab vili, autod, mis sõidavad, palju elusolendeid biosfäär. Osa korda (korrastatust) on tekkinud sellest, et inimene on korraldanud, osa iseeneslikult. See on fakt ja peab mahtuma entroopia kasvu seadusesse. Asi on selles, et entroopia kasvu seadus, nagu eespool öeldud, käib isoleeritud süsteemi kui terviku kohta. Entroopia tervikuna peab kasvama, aga süsteemi osades, alamsüsteemides (mis tänu vastasmõjule suure süsteemi ülejäänud osadega on avatud süsteemid) on täiesti võimalik ja teatud tingimustel isegi paratamatu, et suure süsteemi entroopia hoogsa kasvu käigus tekivad korrastatud süsteemid. Korrastatuse suurendamine süsteemi osas ehk negentroopia kasv seal toimub suure süsteemi korrastatuse vähenemise, summaarse negentroopia kahanemise arvel. Mõlemat liiki korrastatused nii inimese osavõtul kui inimese osavõtuta tekkinud ongi teoks saanud summaarse entroopia kasvu käigus ja arvel. Kvantitatiivne vahekord on selline, et seal, suures süsteemis, kus energia ja aine läksid halvemaks, oli entroopia kasv palju kordi suurem kui entroopia kahanemine seal, kus tekkis korrastatus, s. о alamsüsteemides, kus aine ja energia kvaliteet tõusis (või meie korraldasime tõstmise). Selles seisnebki entroopia kasvu seadus korrastatud alamsüsteemide tekkest suures süsteemis. Ilus näide on Päike. Selle sisemuses kahaneb energia kvaliteet tohutult (tuumaenergia soojusenergiaks) entroopia kasvab tohutult. Tänu sellele, et soojusenergia on Päikese pinnal siiski väga kõrgel temperatuuril (6000 K), mis on märksa kõrgem maakera pinna temperatuurist (300 K), jõuab meieni küllaltki kõrge kvaliteediga (s. t Maal hõlpsasti kasutatava) kiirgusenergia voog. See kiirgusvoog genereerib Maal tugevasti mittetasakaalulisi süsteeme, degenereerudes ise omakorda «korda loovates» protsessides maapinnal. Maakeralt lahkub palju madalama kvaliteediga kiirgusenergia (300 K), kui Päikeselt saabus. Muundumise käigus, tugevasti mittetasakaaluliste protsesside käigus, tekivadki korrastatud alamsüsteemid, sealhulgas fotosünteesivad. Nendest, tänu entroopia kasvule (negentroopia kahanemisele) suure süsteemi teistes osades, tekivad omakorda uued korrastatud alamsüsteemid: taimed, loomad, linnud, bioloogiline evolutsioon. Bioloogilise evolutsiooni esmaseks käivitusallikaks on aga ikkagi termotuumaenergia, mis Päikese sisemuses vabaneb, muundudes väga kõrge temperatuuriga soojuseks. (Lähemalt entroopiast vt Rebane 1980, Ребане 1984.)
Entroopia seadusest on näha, et paratamatult juhtub keskkonnaga midagi ebameeldivat, kui me midagi toodame või üldse liikuma paneme: igal juhul langevad energia ja aine kvaliteet, mis kokkuvõttes tingimata tähendab keskkonna üldise seisukorra halvenemist. Seda muidugi entroopia kriteeriumi järgi võttes. See kriteerium on väga üldine ja sageli jääb ta ü ksikprotsesside varju, ei mängi olulist rolli, kuid on see-eest täppisteaduslikult kindel, usaldatav kriteerium. Entroopia kriteeriumi globaalne tähendus on selles, et koos energia ja aine kvaliteedi langusega vähenevad! võimalused edaspidi midagi liikuma panna, ette võtta» ära korraldada meil siin Maa elusfääris. Iseasi, kui oleks võimalik näiteks Päikese kiirgust kasutades korraldada, et entroopia Maa elusfääris ei kasvaks, heitesoojus aga toimetada kaugele maailmaruumi. See mõistlik tegevus energia ja aine kvaliteedi tõstmine kiirguse abil, mida saame tasuta, ja kaugete kosmosesügavuste «saastamine» oleks täies kooskõlas entroopia seadusega. Entroopia seadus kehtib täiel määral ka eluslooduse ja kõigi selles toimuvate bioloogiliste protsesside kohta. Näide kriitiliseks analüüsiks bioloogiast. Kui olnuks võimalik entroopia kasvu seadusele allumatu olend, siis olnuks tal niivõrd suur eelis, et ta oleks evolutsiooni käigus kindlalt peale jäänud. Tänaseks pidanuks kogu biosfäär koosnema organismidest, kellel on vaja küll toituda, et kasvada, kuid ei ole tarvis kasutatud aineid ja energia ülejääki organismist välja viia. Täiskasvanuna poleks vaja ei süüa, juua ega hingata. Mäkkeronimiseks kulutatud kineetiline või keemiline energia saanuks ülal kõrgekvaliteetse potentsiaalse energia kuju, millest mäest allatulekul tekkinuks taas absoluutselt kadudeta energia esialgsetes vormides. Kadusid soojuseks poleks üldsegi. Ei ole aga ühtegi sellist elusolendit. Koik, mis elab, peab kõrgema kvaliteediga ainet ja energiat sisse võtma ning kasutatud ainest ja energiast jälle vabanema. Päikese kiirguse kõrgekvaliteetne energia on see liikumapanev jõud, pump, mis lõppkokkuvõttes võimaldas ja võimaldab elu ja selle evolutsiooni maakeral. Ilma entroopia kasvu seaduseta oleks korrastatud olekute teke võimatu. Keskkonnakaitsega seoses tehakse pahatihti juttu jäätmeteta tootmisest. Entroopia kasvu seisukohalt on see teadusevastane jutt: igasuguse liikumise või muutuse korral entroopia kasvab. See tähendab aine ja energia kvaliteedi paratamatut langust ning selles mõttes on keskkonna saastamine tingimata olemas. Vähemalt madalakvaliteedilist soojust peab tekkima. Ka keskkonna asjade korraldamises ei saa loota igiliikurile masinale või protsessile, mis üldse ei saastaks keskkonda. Asjatud on lootused nii esimest liiki (eirab energia jäävust) kui teist liiki (eirab entroopia kasvu) igiliikuritele. Energia jäävuse seadus ja entroopia kasvu seadus füüsikas ja tehnikas võimaldasid jätta kõrvale tohutu arvu kulukaid ettevõtmisi ja kontsentreerida tähelepanu üksnes neile ettevõtmistele, mis pole vastuolus kahe nimetatud keeluseadusega. Just tänu sellele, et jäeti kõrvale võimatu, saavutati enneolematult suur edu, nagu viimase sajandi elu on näidanud. (Jätame siin kõrvale inimkonna eesmärkide ja väärtuste hierarhia sügavamad probleemid, mida alles viimastel aastakümnetel on tõsiselt võtma Jiakatud.) Sama lugu on keskkonnakaitsega. Tuleb keskendada tähelepanu nendele ettevõtmistele, mis pole vastuolus kahe suure keeluseadusega. Nagu öeldud: et midagi siin maailmas üldse muutuks, ei saa läbi ilma summaarse entroopia kasvuta. Et muutuks nii, nagu inimestele tarvis on, peab entroopia kasvama niiviisi seatud protsesside ahelas, et entroopia mitte lihtsalt ei kasvaks, vaid et kasvu käigus ja arvel toimuksid inimestele vajalikud muutused. Kui me tahame hoida keskkonda võimalikult korras, peame püüdma selle poole, et meile kasulike tulemuste saavutamine toimuks võimalikult suurema kasuteguriga, keskkonna võimalikult väikese saastamisega. Aga, nagu teame entroopia kasvu seadusest, null see ikkagi olla ei saa. Ja selles mõttes võimalikult suuremate kasutegurite otsimises ja rakendamises taandub suur osa keskkonnakaitsest tehnoloogiale. On vaja leida järjest paremaid tehnoloogiaid, paremaid selles mõttes, et meile vajalikule või, kes teab, vajalikuna näivale eesmärgile jõudmiseks kulutame vähem keskkonna ressursse, kaasa arvatud sellised kõige olulisemad ressursid nagu puhas vesi, õhk, pinnas. Juba saastatud keskkonna olukorra leevendamises tõuseb tehnoloogia jällegi esiplaanile. Summaarne entroopia kasv käib täiel määral ka põllumajanduse kohta. Põllumajandusel on siin üks väga oluline eelis: energia põhiliseks allikaks on Päike. Suurde süsteemi, milles entroopia summaarselt ilmtingimata kasvab, on haaratud Päike ja maailmaruum. Sügavamalt vaadates on põllumajandus väga õnnestunud tuumaenergia kasutamise viis Päike ei ole ju midagi muud kui efektiivne, ilus ja ohutu tuumareaktor. Päike oli ammu enne olemas, kui Maal elu arenema hakkas. Kogu meie elu on arenenud nii, nagu Päikese kaugus ja tema kiirguse intensiivsus seda lubanud on. Ja veel nagu seda on lubanud maakeral kasutatud suure entroopiaga kiirguse (mahakäinud energia) hajumine maailmaruumi (meist kaugele, põhjatusse «prügikasti»). Koik täies kooskõlas entroopia kasvu seadusega. Maised tuumareaktorid on kõik mõnevõrra ohtlikud liiga lähedal ja liiga ebastabiilsed. Kuigi ka täiesti kasutatavad, kui neid mõistlikult projekteerida ja ilusti hooldada, püüdmata neist viimast välja pigistada. Perspektiivis on kõige hullem see, et nende radioaktiivsed jääkained jäävad meie enda koju maakerale. Siit on muide näha veel üks tähtis probleemiharu: peäle vahetult võetava kasuteguri on ülimalt tähtis veel töökindlus, stabiilsus, hool jääkproduktide eest. Seda kõikjal meie elus, eriti keskkonnakaitses. Kogu elustik maakeral, meie kaasa arvatud, on äärmiselt tundlik, sest ta on tekkinud kitsalt ette antud välistingimustes, mis on pikemat aega püsinud enamvähem muudatusteta. Kui Maa oleks olnud kasvõi veidi teistes tingimustes, näiteks Paike oleks olnud natuke lähemal või kaugemal, võib-olla oleks elu arenenud hoopis teistsuguseks, kui ta praegu on, võib-olla aga poleks ta üldse saanudki tekkida. Kui elu oleks arenenud teistes tingimustes, näiteks hapnikku olnuks õhus vähem, oleksid inimesed (meie) teistmoodi välja näinud ja praegune atmosfäärikoostis oleks mõjunud nendele hüpoteetilistele inimestele täiesti surmavalt. Meie jaoks on «puhas õhk» enam-vähem see, milles elades oleme viimased inimesekssaamise arenguetapid. läbi käinud. Kui õhu koostis ajapikku muutub, nii et pärilikkuse kohandumise bioloogilised mehhanismid jõuavad oma töö teha, on õhu uus koostis nende muundunud olendite jaoks jälle «puhas». Keskkond on ohtlikult häiritud just liiga kiiresti areneva tootmistegevuse tõttu. Mõned või paljud liigid, inimesed kaasa arvatud, võivadki loodusest kaduda. Eluslooduses kohanemise mehhanismid on pandud proovile. Kui me muudaksime õhu koostise ära ühe aasta jooksul, siis oleks see paljudele kõrgematele liikidele surmav. Kuid muutes seda mõne miljoni aasta jooksul, on lootust, et loomulik valik toimuks, nagu ta on toimunud minevikus. Elu mitmekesisus säiliks, kuigi tema väljanägemine muutuks tugevasti. Isegi inimese geneetiline kood ja loomulik valik saaksid võib-olla toimuda. Kuid vaevalt inimkond nii kaua vastu peab. Inimene on enda kätte võitnud looduskeskkonna mõjutamise ülivahendid, protsesside kulg on viidud kaugele välja looduslike kohanemismehhanismide mõju alt. Siit ei tulene mitte üksnes kiire, vaid ka kiirustav edasiminek ja sellest omakorda ebastabiilsus, mis on hukutav esmajoones inimesele endale. Meie esivanemad on alati, kõikides evolutsiooni põlvkondades, ellu jäänud vähemalt niikauaks, et on jõudnud jätta järglasi. Oleme suur ime. On ju sellise üle miljonite aastate ulatuva katkematu ahela tõenäosus ülimalt väike: iga lüli jätkumise tõenäosus on alla ühe ja lülisid on tohutult palju. Meie praegu elusolemise tõenäosus on väljendatav tohutu hulga ühest väiksemate arvude korrutisena. Üksnes ülimalt väike osa aegade jooksul tekkinud korrastatud süsteemidest on evolutsiooni ja olelusvõitluse käigus ellu jäänud. Just nende järeltulijatega elame meie praegu ja on eelnevate aegade hämaruses meie esivanemad elanud koos maakeral. Juba sellepärast suhtugem kõigesse elavasse meie ümber ülimalt sügava tähelepanu ja vähimagi üleolekutundeta. Nüüd siis süvapõhjuste juurde. Kui on tekkinud selline olukord, et Päike annab mitme miljoni aasta jooksul püsivalt kõrgekvaliteetset energiat ja selle alusel saavad tekkida väga-väga paljud korrastatud süsteemid, nende ajas järjepidevad hierarhiad, siis tekib küsimus, millistel süsteemidel on eeldus jääda püsima. Tohutu enamus peab ju kaduma, ülimalt väike osa saab ellu jääda ja järglasi soetada. Entroopia kasvuga on üldiselt nii, et mida kiirem on protsess, mis viib antud lõpptulemuseni, seda rohkem entroopia kasvab. Teooria väidab, et kui protsessid toimuksid lõpmatult aeglaselt, siis oleks piirlahendusena mõeldav olukord, kus entroopia ei kasvakski. Aga siis ei muutuks midagi ka tegelikkuses, reaalseid protsesse ei toimuks. Siit saame näpunäite, et kiiremini tegutsevad süsteemid kasvatavad entroopiat rohkem. Minu väide seisneb selles, et lõppkokkuvõttes jäävad olelusvõitluses enamasti peale just need süsteemid, mis entroopiat rohkem kasvatavad ja järelikult ka rohkem keskkonda rikuvad. Nad jäävad peale, sest tegutsevad kiiremini, on aktiivsemad. Kiiruse ja aktiivsuse hinnaks on suurem keskkonna saastamine. Pealejäämisel on oma tähtsus sellelgi, et aktiivsemalt tegutsevad süsteemid võtavad kõrgekvaliteetset energiat ja ainet teiste eest ära, kinnitades niiviisi veelgi oma eelisolukorda. Oleme kõik arenenud nii, et meie esivanemate liin, juba esimestest elusorganismidest ja isegi elueelse elutu aine korrastatud moodustistest-protsessidest alates, on olnud «eesrindlik» keskkonnarikkuja. Sellepärast ongi keskkond tänaseks nii sassis. Inimese, kõige võimekama keskkonnarikkuja kätte on viimastel aastakümnetel koondunud ülisuured võimalused oma eesmärke taga ajades elukeskkonna asjadesse vahele segada. Tänu sellele ülimalt märkimisväärsele omadusele keskkonda aktiivselt kasutada ja selles hoogsalt entroopiat kasvatada olemegi evolutsioonis ette jõudnud ja tänaseni peale jäänud. Siin peitub aga sügav seesmine dialektiline vastuolu: vajame elukeskkonda, aga evolutsiooni laine kannab edasi just neid, kes seda keskkonda kõige enam rikuvad. See on muidugi üpris ebameeldiv järeldus. Kuid eks ole nii mõnigi teadusest tulenev järeldus ebameeldiv. (Näiteks energia jäävuse seadus ja entroopia kasvu seadus, mis võtsid ära inimkonnalt illusiooni korraldada maakeral rikas energeetika keskkonda üldsegi saastamata.) Ülaltoodud väide on siiski ainult hüpotees. Näiteid, mis hüpoteesiga sobivad, võib tuua lugematu arvu. Vastunäiteid mitte ühtki. 1 Häid näiteid on inimühiskonnast, ajaloost. Valge mees läks Ameerikasse ja jäi peale, sest oli tehnoloogiliselt üle. Ta haaras rohkem maid. Hakkas kaevandama 1 Hüpoteesi ümberlükkamiseks piisaks ühestainsast kontranäitest sellele, et kiiremini tegutsevad ja rohkem entroopiat tootvad süsteemid lõppkokkuvõttes peale jäävad. Seejuures peab silmas pidama, et jutt on pikemast ajavahemikust, mitte nii, et täna on üks süsteem tagasihoidlikum ja areneb siiski paremini. Kui ta areneb täna paremini, siis ta homme kasvab ja laieneb rohkem ning vähemalt teatud astmest peale hakkab entroopiat endistest konkurentidest jõudsamalt kasvatama. Näiteks 'bioloogilise liigina rohkem ja aktiivsemaid järglasi andes. maavarasid, intensiivselt põldu harima, metsa raiuma. Kasvatas palju rohkem entroopiat. Surus põliselanikud nende elualadelt ja aastasadu kujunenud eluviisidest välja. Jäi võimsalt peale. Ja nüüd ongi nii, et ka Ameerikas on tulemas sügav ökoloogiline kriis, ökoloogilise kriisi ohtu poleks olnud, vähemalt mitte sellisel tasemel, kui valge mees ei oleks sinna läinud. Või võtame majandusliku konkurentsi, mis omal ajal toimus tingimustes, kus põhilised loodusressursid olid kõigile enam-vähem võrdselt kättesaadavad, nende lõppemist polnud veel näha. Oli nii, et võta kätte ja hakka tootma, ära muretse selle pärast, millal looduslik ressurss õtsa lõpeb. Ohu ja vee pärast tunti üpris vähe muret. Praegu on nii, et kui võistlevad kaks võrdväärset vaba turu ettevõtet, siis jääb peale see, kes suudab saavutada paremaid norme-lubasid keskkonna saastamisel. Saastab rohkem ja jääb majanduslikult peale. Tema tootmine tuleb odavam. Kui aga kompensatsiooni nõuda kogu ulatuses, absoluutselt objektiivses vastavuses keskkonna saastamisega (s. t entroopia kasvu järgi), siis oleks igasugune tootmine etteteatult kahjulik. Või võtame kõige aktuaalsema ja kohutavama näite. See on sõjandus: kiiresti on vaja evitada uusi süsteeme ja tehnoloogiaid edasi viia, et potentsiaalsest vaenlasest ette jõuda. Kui aga hästi kiiresti on vaja teha, siis aetakse ka keskkond palju rohkem hukka: projekteeritakse ülepeakaela, veetakse kohale ülejäägiga ressursse, makstakse kõrgemat palka, tehakse töö käigus ümber jne jne. Tavaliselt tuleb keskkonnakaitses lõppude lõpuks ikkagi tehnoloogia esiplaanile. Uue suunana räägime õigesti mahedast tehnoloogiast ja mahedast põllumajandusest. Ehk jõuamegi tulevikus tõepoolest sinna, aga see on ju jälle ja ikkagi tehnoloogia. Pole midagi nõmedamat kui jutud, et keskkonnakaitse ei vaja tehnoloogiat. On kaks suurt tegevusala, mis võimaldavad meil tänapäeval keskkonda küllalt valutult palju paremini säilitada ja parandada. «Küllalt valutult» tähendab, et küsimust ei lahendata näiteks nii, et lõpetame nüüd ära ühe või teise asja tootmise ning elame edasi küll vaesemalt, aga kuidagiviisi ikkagi. Ütleme, ei tooda enam autosid, läheme üle jalakäimisele ja jalgrattasõidule. Teatud piirides on see täiesti mõeldav ja tore. On aga piirid: kui läheksime liiga palju tehnoloogiaga tagasi, ei saaks ju Kedagi maailma praegust elanikkonda ära toita, inimeste?.r/u tuleks vähendada. Vähendame keemiatööstust, hoopis eemale hoiame molekulaarbioloogiale tuginevast tehnoloogiast, aeglustame teaduse arengut. Võib küll, aga kuidas näiteks AIDSile vastu hakata? Kui seda ei tehta, kahaneb inimkond kümne- või sajakordselt. Pole võimatu, et seejärel tekiksid uued immuniteedi kaitsemehhanismid. Või siis jääksid AIDSivabad geograafilised piirkonnad. Aga võib-olla sureksid kõik inimesed. Igatahes on tehnoloogiaga tagasiminekuteed inimkonnale ohtlikud, tehnoloogiaga tuleb minna edasi ja kõrgemale, keskkonnalembelisema tehnoloogia suunas. Tehnoloogiat saab muuta keskkonnalembelisemaks ja üsnagi oluliselt. Rahmeldada aga ei tohi. Nii mõnigi tehnoloogia ärajätmise projekt võib esialgu näida suurepärane. Tegelikult aga jääb mõni rahvas püksata, mõni teine sureb lihtsalt välja, sest süüa pole. Võimust võtaksid tehnoloogiavaegusest tingitud haigused ja keskkonna saastamine. Rahvaarvu vähendamise kavad, vähemalt suurejoonelised ja kiired, on kahtlemata inimvaenulikud. Muide, inimeste arvu vähendamisega maakeral kahaneb ka inimkonna eksisteerimise stabiilsus väiksemal arvul inimestel on väiksem genofond. Siiani on pärast suuremaidki sõdu ja katkusid alles jäänud piisavalt palju inimesi, et elu edasi viia. Inimkonna genofond on olnud piisavalt lai, et uusi katsumusi, muundunud haigusi vastu võtta ja neist jagu saada. Asja praegune uus ja halb külg on aga see, et keskkond ümberringi on saastatud, sisaldab sadu kordi enam inimesele talumatut ja tuhandeid kordi vähem vahetult vajalikku (jahinduse, kalanduse, koriluse tarbeks) kui muistsetel rasketel aegadel. Inimkonna tänapäeva ja tuleviku genofondil tuleb kanda palju suuremat koormust kui kunagi varem. Sellest tuleneb järjekordne ebameeldivus: nii mõnigi globaalprobleemist jagusaamise tehislik tee (äkki aga kõik?) viib ebastabiilsuse kasvule. Inimvaenulikke projekte keskkonnaarmastusest on üsna kerge ridamisi välja mõelda. Pimedal keskkonnaarmastusel on kalduvus üle kasvada inimvaenulike ettevõtmiste pealesurumiseks, õige tee on mõistlik globaalne demograafiline poliitika kõrge tehnoloogia foonil ja toetusel. Nagu öeldud, on kaks ala, millele tuleks kindlasti esimeses järjekorras tähelepanu keskendada. Esimene on lihtsalt lolluste ja hoolimatuse ärahoidmine keskkonna asjades. Siin on suuri võimalusi. Entroopia kasvu seadus paneb küll piirid, millest vähem ei saa keskkonda antud kasuliku ettevõtmise elluviimiseks saastada. Aga see, mida tegelikult tehakse, on veel kaugel entroopia pandud piiranguist, pahatihti miljoneid kordi, miljardeid kordi suurem, kui tegelikult möödapääsmatu oleks. Näiteks hooletusest tingitud naftasaasted meredes, radioaktiivsete ja ohtlike keemiliste ainete lekked jms. Teine ala on sõjatööstus. See annab tänapäeval tohutu koormuse keskkonnale. Kui on vaja kuue kuuga mõni sõjaliselt oluline tootmine või süsteem käiku lasta, siis seda ka tehakse ja ükskõik mis hinnaga. Lõppkokkuvõttes just nimelt keskkonna ükskõik kui suure saastamise hinnaga. Vahendid energia, materjalid jm saame ju ainult keskkonna saastamise arvel. Sõjardeil on mõtet tegelda sõjamasina ettevalmistamisega ainult siis, kui see toimub kiiresti. Tähendab, vahendeid läheb enam kui tohutult, suhtumine keskkonda saab tegelikult olla ainult hoolimatu. Entroopia kasvab palju rohkem, kui läinuks vaja sama asja tegemiseks paar-kolm korda aeglasemalt. Tulem ise on pealegi inimvaenulik ja rakendamisel hävitav või ülihävitav keskkonnale (tuumasõda). Pakun välja hinnangu, et suurriigid kulutavad praegu enam-vähem otseselt relvastusele ja relvajõududele suurusjärgult ca 1000 rbl elaniku kohta aastas. Ja need ei ole tühjad rahad, nad on kaetud fondidega esmaklassilise tooraine, energia, tehnoloogilise sisseseadega. Väeteenistuses on parimas eas mehed. Keskkonnast peetaks lugu küll, kui oleks kusagilt võtta aega ja veel raha. Keskkond jääb teise-kolmandasse järjekorda, seega tähelepanu kaugetele tagamaadele. Relvastuse võidujooksu pidurdamiseks on vaja oluliselt uut mõtlemist. Lähtugem sellest, et siiani on peale jäänud kiirem ja enam entroopiat kasvatav süsteem. Ja on alust arvata, et jääb ka edaspidi. See tähendab aga ilmselgelt, et kiiremini relvastuja jääb lõpuks ikkagi peale. On tarvis täiesti kardinaalselt pöörata asjade senist käiku. Kas uuest mõtlemisest piisab? Küllap on tugevasti uut moodi mõtlemine, mis võtab esmatähtsana arvesse inimkonna ellujäämise huvid, esimeseks, vajalikuks, kuid mitte veel piisavaks tingimuseks, et relvastuse võidujooks peatada. Sõda ise tuleb muidugi kõigepealt välistada. Kui on aga välistatud või kauge aja peale edasi lükatud, tuleb pidurdada ja peatada ka võidurelvastumine muidu ületab globaalne keskkonnakriis kiiresti inimkonna elu võimaldavad piirid. Aga kuidas on sellega, et siiski on ju põhimõtteliselt võimalik tehnoloogiat piiramatult arendada, võttes kasutusele järjest uusi ja võimsamaid kõrgekvaliteetse energia allikaid, korraldades samaaegselt järjest mõjusamat lõpp-jääkproduktist heitsoojusest vabanemist (Rebane 1980; Ребане 1984). Ja seda täielikus kooskõlas energia jäävuse ja entroopia kasvu seadusega. Kus on siis põhjus, et seda teed tegelikult siiski minna ei saa? Asi on stabiilsuse kadumises: mida keerulisem ja võimsam on energiasüsteem, seda ohtlikumad on avariid. Energeetika- ja teiste keskkonnaõnnetuste korral aga neid ei saa iialgi täielikult välistada on tagajärjed seda enam katastroofilised, mida energeetiliselt võimsam ja keerukam on süsteem. Võrrelgem Tšernobõli avarii tagajärgi suurimate õnnetustega tavalisel kütusel või veejõu! töötavates elektrijaamades. Päikesepatareid omaette näivad ja ongi üsna ohutud. See on arusaadav, sest esi?lgne päikesepatareis saadav elektrienergia on suurele pinnale laiali laotatud, laengute kontsentratsioonid väikesed. Kuid suured süsteemid. mis nendest patareidest tuleb ju luua, et tõepoolest tublisti energiat kätte saada, sisaldavad tingimata lülisid, mis kannavad edasi või akumuleerivad tohutuid energiakoguseid. Suurenergeetika vajab tingimata suurel hulgal kontsentreeritud energiat. Avariid nendega viivad katastroofiliste tagajärgedeni. Päikesekiirgus toob Maa pinnale suurusjärgult ühe kilovati võimsust ruutmeetri kohta. Kui tahaksime energeetika arengus saavutada taseme, mis sajakordselt ületaks loomuliku. Päikeselt tuleva energia, oleks keskmine toodang sada kilovatti ruutmeetrilt. Ühtlasi tuleb hoolt kanda heitsoojuse keskmiselt sada kilovatti igalt ruutmeetrilt täiendava ärasaatmise eest maailmaruumi. Muidu hakkab ju maakera kiiresti ja ohtlikult kuumenema. Kujutlegem nüüd, et jahutussüsteem, s. о heitsoojuse voogu kiirendav seadis, läheb minutiks rikki. Tulemuseks on katastroofiline ülekuumenemine. Veelgi suuremate energiahulkade tootmine-kasutamine vajab vastavalt veelgi võimsamaid jahutussüsteeme, mille väiksemgi häire annaks soojusplahvatuse. (Ребане 1984.) Need oleksid energeetika «jõuavariid», mis paratamatult tulenevad ebastabiilsusest, mis saadab energiavõimsuste kasvu. Hinnanguliselt paneb ebastabiilsus inimkonna energiatoodangule piiriks mõne protsendi maapinnale jõudvast päikesekiirgusest. Tegelikult on arvukalt olemas märksa tundlikumaid mehhanisme, mis viivad katastroofini veelgi väiksemate keskmiste energiakoormuste või üsnagi väikeste teiste väliskeskkonna muutuste puhul. See on tingitud negentroopilise ja ökoloogilise püramiidi kui tugevasti mittetasakaalulise süsteemi ülisuurest tundlikkusest (Rebane 1980; Ребане 1984). Viimastel aastatel on terava ohuna tunnetama hakatud C0 2 hulga kasvu atmosfääris, mis raskendab soojuskiirguse lahkumist maakeralt ja viib selle ülekuumenemisele (kasvuhooneefekt). Samuti nähakse reaalset ohtu keemilisest saastast tingitud osooni vähenemises laiadel aladel atmosfääri ülakihtides. Osoonivaegus jätab kaitseta ultravioletse kiirguse eest nende «osooniaukude» alla jäävad alad. Niisiis on energeetika piiritu kasv termodünaamika 1 ja II seadustest tulenevatele keeldudele vaatamata põhimõtteliselt mõeldav, kuid selleks vajalike tehissüsteemide keerukuse ja võimsuse kasv toob paratamatult kaasa stabiilsuse kadumise koos avariide tagajärgede katastroofilise kasvuga. Sellepärast on alust arvata, et vaevalt saab inimkond ka tulevikus eksisteerida, tarbides maakeral energiat, mille hulk ületab protsendi, võib-olla isegi kümnendiku protsendi Päikese kiirgusest. Seda protsenti ei saa ületada isegi siis, kui energiat «toodetakse» kaugel väljaspool maakera (nt päikesepatareidel kosmoses), sest maakeral tarbitud energia läheb lõppkokkuvõttes kõik soojuseks ning sellest tuleb lahti saada, tuleb lasta biosfääril maha jahtuda või seda aktiivselt jahutada. Elusfääri kui «negentroopilise püramiidi» tipu ülitundlikkusest tulenevad veel paljud muud ebastabiilsuse ohud, neist osa aktuaalsed ammu enne keskmise energiatoodangu tõusu kõrgele nivoole, mõned aga hoopiski sõltumatud energia tootmise keskmisest nivoost. Nii on keemiliste ainete ja kattematerjalide käsitsemisel võimalik lai valik suuri lollusi või hoolimatusi ülimalt kurbade tagajärgedega. Kui nendest ohtudest siiski mööda või üle saada õnnestub, mis on ju mõeldav, toob energeetika kasv varem või hiljem ikkagi kindlalt kätte globaalse ülesooj enem ise piiri. Selle ületamisel kasvab ebastabiilsus hävitavalt suureks. See on vääramatult paika pandud entroopia kasvu seadusega. Olelusvõitluses kipuvad aga peäle jääma need, kes kiiremini energeetikat arendavad ja entroopiat kasvatavad. - Kolida elama teistele taevakehadele looduslikele või tehislikele on üpris ebameeldiv väljavaade. Ega inimkond ikka ära koli küll. Parem juba siis «otsast alata» sokutada sobivale taevakehale evolutsiooni käivitamiseks geneetilise koodi kandjaid. Või hoopiski kardinaalseni programm ette võtta viia asjade areng uue kosmilise «Suure Põmakani». Esimene programm tehislik panspermia võiks olla üsnagi jõukohane. Teine on muidugi hullumeelsus, kuid kahjuks põhimõtteliselt täiesti teostatav. Ohtlik on see, et eneseteostuse vajakajäämise taustal (mis on tsivilisatsiooni arengu käigus kiiresti tugevnev, paljutki määrav taust) küllap leiduks ka eneseteostajaid uue või järjekordse «Suure Põmaka» korraldamiseks ikkagi Maailma Uuesti Loomise superüritus. Autori nimi jääks küll tundmatuks, aga tegu ise oleks ülivõimas: laseme õhku selle käestläinud, läbinisti saastatud ja ropu maailma (sest minu või meie eneseteostus kukkus selles läbi!), lööme laiali kogu universumi ja las kõik hakkab uuesti päris algusest pihta, nii nagu meie praegune olemine sai alguse 16 miljardit aastat tagasi. Evolutsiooni käigus on inimene ise arenenud üha enam edasirühkijaks, järjest suuremõõdulisemaks ressursside kasutajaks. On alust arvata, et ka inimese intellekt on arenenud just selle eesmärgi saavutamise tähe all. Ja öeldu ei käi mitte üksnes mõtlemisviisi, vaid ka aju struktuuri kohta, teiste sõnadega nii tarkvara kui riistvara kohta. Viimane võib teatavasti esimese võimalusi oluliselt piirata. Järelikult peame olema valmis arvestama sedagi, et inimaju ja kogu inimese juhtimissüsteem närvikava, inimmeeled-andurid koos signaalitöötlusega, nende ehitusstruktuur ja funktsioneerimise viisid ei ole kuidagi soodsad kardinaalselt uue mõtteviisi vastuvõtmiseks, on sellega opositsioonis. Akadeemik Boriss Raušenbahh märgib samuti, et inimaju kipub globaalprobleemidest jagusaamiseks jääma liiga vanamoeliseks.
Tuleme lõpetuseks tagasi alguses seatud küsimuse juurde, kas keskkonna saastamine tuleb ainult rumalusest. Peaksime nüüd vastama, et sugugi mitte rumalusest, vaid hoopis tarkusest oskusest olelusvõitluses peale jääda. Just selle tarkusega olemegi jõudnud globaalprobleemideni ja mõnegi neist viinud kriitilisse seisu. Väljapääsemiseks läheb nüüd tarvis midagi palju enamat kui eilne ja tänane tarkus. Senine tarkus osutub nüüd kavaluseks. Teatavasti on kavalus mõnikord tarkuse aseaine. Tegelikult on jutt väärtuste skaala asendamisest kardinaalselt uuega, milles on esikohal inimkonna ellujäämine. Loomulikult on väärtuse mõõt ka sellel skaalal egoistlik, kuid targalt egoistlik. Sellest tuleks meil kõigil aru saada rnii mõistuse kui tunnete tasandil. 2 Kust seda ülemtarkust, tegelikku jõudu võtta, et üksmeelsele targale egoismile jõuda? Võib-olla on see põhimõtteliselt lootusetu? Võib-olla mitte. Tunnete tasandist rääkides oleks nõme mööda minna usust. Teaduse ja religiooni ühistegevus globaalprobleemide ületamise, inimkonna ellujäämise nimel on väga arvestatav jõud. Lootustäratavat liikumist selles suunas võib täheldada eelkõige võitluses rahu eest, viimasel ajal ka teiste globaalprobleemide alal. Heaks näiteks on 1989. a mais Baselis toimunud suurejooneline Euroopa Kirikute Oikumeeniline Assamblee «Peace with Justice:», millest olid osa võtma kutsutud ka teadlased globaalprobleemide asjatundjad
Kirjandus
Atkins, P. W. 1984. The Second Law. New York, Scientific American Books
Rebane, Karl 1980. Energia, entroopia, elukeskkond. Tallinn, Valgus
Ребане, Карл 1984. Энергия, энтропия, среда обитания. Таллинн. Валгус