多年来,世界似乎是可以预测的,但突然之间,一切都变了。

我们大多数人都为新冠肺炎疫情席卷全球的速度感到震惊。但如果你把大流行视为指数级现象,2020年的速度就更容易理解了。

在未选中的蔓延时,冠状病毒感染在短时间内加倍,并且倍增时间本身就会降低。这对于一个经典指数曲线制作,其中小倍增似乎是无害的,但随后在眨眼间,他们爆发成全球大流行。

我们发现这很有挑战性指数增长计划因为我们的大脑已经为线性增长做好了准备,每一步的大小都与最后一步相当。缺乏计划或远见,我们束手无策。这一流行病的指数级增长夺去了太多的生命和生计。它对社会和经济的影响将持续数年,现在才开始变得清晰。

这是扰乱现状的指数趋势力量的课程,并且一个至关重要的提醒人类往往对指数机会和危害视而不见。我们将通过大流行,但我们会学到什么?让我们来看看这种危机提供的一些课程。

发生了彻底的改变

第一课是世界不是静态的。即使是我们生命中最大的,看似最常见的固定装置 - 从信仰系统到机构 - 可以做出改变。我们大多数人在一个时代生活在时代,尽管晚上新闻的恐惧瞬间,条件普遍得到改善。因此,大多数人已经长大的信念,即不久的将来的世界与最近的过去相似。Covid-19是一个戏剧性提醒,世界可能会根本地改变。

巨大的中断(无论是好的还是坏的)是非常真实的,这是一个重要的教训。人类惊人地抗拒改变。我们可以相信,我们居住的世界一直是现在的样子,将来也可能是这样。持这种观点的不仅仅是相对保守的商界人士。甚至理性的科学世界也表现出这种智力惰性,著名物理学家马克斯·普朗克(Max Planck)曾有过一句著名的名言:“科学每次都在一个葬礼上进步。”

改变发生的教训的一个有价值和积极的推论是,我们不应该害怕尝试新事物。实验的相对风险很小。的确,为了文明和人类的生存,我们必须进行实验,尽管在“正常”(病毒爆发前)时代,传统上存在着对变革的抵制。

变化可能比预期更快

指数级危险的力量最令人惊讶之处在于它们对世界的影响之快。即使是我们这些对指数问题有过深入思考的人,也对世界在过去几个月里变化之快感到惊讶。

如果第二个课程是这种变化的发生迅速,那么相关的观察是我们现在认为理所当然的一些条件是令人惊讶的近期情况。例如,自人道首次看到由阿波罗的船员拍摄的标志性的陶瓷照片为52年。该图像导致了第一个地球日并加速了全球环境运动。作为这些活动发生的人的人,他们似乎是最近的。但令人惊讶的是,我们现代的能量丰富世界只有五倍于Apollo遥远的时间。James Watt的改进的蒸汽发动机(解锁了化石燃料中的古老阳光力量)引发了第一届能源革命及其二阶现象,工业革命仅为250年前。

左图:阿波罗8号宇航员从月球轨道上看到的地球升起。右图:19世纪的瓦特蒸汽机。图片来源:美国宇航局,Nicolás Pérez via Wikimedia Commons

我们能用这些课程怎么办?

现在我们经历了指数危险的破坏力,我们该怎么办?

首先,我们应该重新考虑处理可预测的存在威胁 - 事件的重要性,这些事件有可能大规模扰乱现行和后代的生命。这些事件通常在给定的时间范围内具有很低的概率,但是在发生时的高度后果。例子包括流行病或其他生物灾害,核战争和小行星或彗星撞击。

新冠肺炎已经证明,假装这些事情不会发生或不会发生,或者它们会自行消失是徒劳的。我们应该优先投资于政治、技术和经济手段,以便在我们的后covid - 19世界发现、预防和减轻这些威胁的影响。

一个存在的威胁存在于一个单独的类别中。人类释放二氧化碳对地球气候模式的破坏已经开始,几乎整个科学界和世界大多数国家都认识到了这一点。在经历了否认Covid-19威胁的道德破产的后果后,希望我们将选择应对气候变化的直接威胁,并继续扩大努力,预测和预防这些对人类存在的其他威胁。

适应力是关键

世界如何才能更好地应对我们面临的威胁和破坏?

一种方法是加强技术、政治和经济体系,使它们能够抵御破坏并迅速适应变化。最能描述这种能力的词就是韧性。

在经历了2019冠状病毒病的破坏后,世界渴望看到一个积极的未来。我们现在更愿意考虑其他的工作、教育概念,以及提供能源、交通、制造、住房、医疗保健和其他文明核心服务的可持续和有弹性的方式。我们需要全面建立弹性,但让我们看看我的心脏附近的两个区域——能量和空间——作为弹性很快和在更遥远的未来会是什么样子的例子。

能源互联网

将太阳能(直接转化为阳光和间接转化为风能)转化为电能的成本大幅降低,已经让零碳能源的未来触手可及。尽管流行的技术媒体一直关注能源的产生和转换,但实现零碳未来的真正挑战在于改进能源储存和能源网络。

这两个领域的进展可以通过增加冗余和分散化的层次,使能源系统更具弹性。在这样的网络中,任何一点的故障都不会导致整个系统故障。(这是我们在《文明》的操作系统中应该追求的弹性。)

作为发达国家繁荣基础的电网,本质上与西屋电气(Westinghouse)和特斯拉(Tesla)在一个多世纪前开创的设计相同。低成本的风能和太阳能转换系统的出现,正在推动改善世界上最大的机器(正如电网被描述的那样),将可再生能源产生的电力输送给当地和遥远的客户。改善电网并将电力供应扩大到目前还无法获得的大约10亿人口,是一个重要的社会和技术复原目标。

有些人将增强的网格系统比作互联网。但是,互联网和网格之间有显著的不同。互联网既有信息管道(如高容量光纤电缆),也有以服务器场形式存储的海量信息。相比之下,如今的电网几乎没有大规模存储电能的能力。

当今社会所使用的大部分能源都是由化石燃料燃烧产生的,化石燃料将二氧化碳和古老的太阳光储存的能量一起释放到大气中。事实上,这些燃料的效用很大程度上在于它们在需要时提供能量的能力,以及满足工作量所需的速率。化学燃料不仅提供能量储存,而且可以通过管道、船舶和其他方式方便地运输。简而言之,它们是能源储存和能源网络的枢纽。

由可持续能源制成的氢和氨等零碳燃料,不仅将越来越多地用作运输燃料,还将越来越多地用于新的电力能源运输网络。输送化学燃料的管道和其他输送方法将增强目前的“有线”电网,作为一种能量输送机制,很可能超过有线电网。这些零碳化学燃料可以用燃料电池发电,产生的废物是水(氢)或氮(氨)——大气的主要成分。

具有多层能量栅格,移动“电气”以及“原子”(如在化学燃料的运动原子中移动),增强了整体能量系统,并使其适应生产和需求尖峰和物理损坏,例如天气电力线损坏。如今,风暴造成的局部损害,例如,可以级联。一个小故障有能力取下整个地区。

我们通过开发弹性网络启用的经济机会具有非常戏剧性的存在证明。当(美国)高级研究项目机构提供资金的实验到灵活的电信时,由此产生的ARPanet直接导致互联网和前所未有的财富创建。观察互联网如何帮助世界应对Covid-19危机,这也醒来。

创建阿帕网是为了在通信路由和节点丢失的情况下测试弹性网络通信。图片来源:阿帕网地图/阿帕网

空间:文明的最终弹性途径

目前的商业太空飞行革命是保护地球和在可预见的未来使人类可持续发展的重要一步。第一代太空活动是由地缘政治竞争推动的。阿波罗计划的政治理由可以用四个字来表达:“击败苏联。”(当然,苏联的理由是这句话的镜像。)

但太空飞行的真正动机更引人注目。

当Peter Diamandis和我创立XPRIZE基金会时,我们受到了人类获得太阳系能源和物质资源的愿景的启发,以及人类进入太空将带来的改善经济和社会的选择。

免费使用材料空间- 沿着行星的深度重力井 - 我们可以提供与数千个地球相当的土地区域的地球区域,捕获足够太阳能永远地电力地球城市和巨型城市,并在整个太阳系中进行快速旅行。相同的工具和技术可用于保护地球免受小行星或彗星撞击。

一旦人类学会住在任何地方可以使用原子和能量的地方,我们就会成为一种物种。事实上,Seti的创造者(Seti的创造者(寻找外星情报)认为,这些空间居所活动是长期文明的关键,这大大提高了我们在银河系中的人与其他人之间的联系可能性。

NASA展示了一个旋转的太空栖息地,太阳能卫星建造,小行星采矿,以及用质量驱动的反应引擎移动小行星。图片来源:美国国家航空航天局/丹尼斯瓦特

多亏了现代天文学,我们开始认识到地球的生物圈绝对是独一无二的。在我们太阳系内外的数千颗行星中,我们居住在目前已知的唯一一颗含有生命的行星上。我们对今世后代负有维护和保护这一生物圈的重大责任,这使我们有充分理由寻求恢复力。

实际上,空气飞行的真正理由是“拯救地球”。

让我们开始工作。

本文最初发布林德伯格基金会。阅读原始文章在这里

图片来源:Sergio Souza./Unsplash

格雷格·马里尼亚克(Gregg Maryniak)是国际公认的能源、太空、航空和风险管理专家,是XPRIZE基金会(XPRIZE Foundation)的联合创始人、秘书和董事。XPRIZE基金会是一个非营利组织,创建奖项竞赛,以刺激研究和开发,造福人类。Maryniak从成立到2004年安萨里XPRIZE竞赛. ...的成功完成指导基金会

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