
- •Препринт
- •Часть 1. Общие обзоры темы 6
- •Часть 2. Оценка вероятности глобальной катастрофы 201
- •Часть 3. Глобальные риски и новые технологии 374
- •Часть 4. Глобальные риски, связанные с природными катастрофами 545
- •Предисловие
- •Часть 1. Общие обзоры темы глобальных рисков Билл Джой. Почему мы не нужны будущему
- •Вернор Виндж. Технологическая Сингулярность
- •Ник Бостром. Угрозы существованию: Анализ сценариев человеческого вымирания и других подобных опасностей.
- •Введение
- •Типология рисков
- •Риски существованию
- •Уникальность проблемы угроз существованию
- •4. Классификация рисков существованию
- •5. Взрывы
- •5.1. Преднамеренное злоупотребление нанотехнологиями
- •5.2. Ядерный холокост
- •5.3. Мы живем в симуляции, и она выключается
- •5.5. Генетически сконструированный биологический объект
- •5.6. Ошибочное применение опасных нанотехнологий («серая слизь»).
- •5.7. Нечто непредвиденное
- •5.8. Катастрофы в результате физических экспериментов
- •5.9. Естественно возникшее заболевание
- •5.10. Столкновение с астероидом или кометой
- •5.11. Неудержимое глобальное потепление
- •6. Сужения
- •6.1. Истощение ресурсов или разрушение экологии
- •6.2. Сбившееся с курса мировое правительство или другое неподвижное социальное равновесие остановит технологический прогресс
- •6.3. Давление «вырождения»
- •6.4. Технологическая остановка
- •7. Скрипы
- •7.2. Сверхинтеллект с ошибкой
- •7.3. Глобальный репрессивный тоталитарный режим
- •7.4. Нечто непредвиденное1
- •8. Всхлипы
- •8.1. Наш потенциал и даже наши базовые ценности разъедаются развитием в ходе эволюции
- •8.2 Уничтожение внеземной цивилизацией
- •9.2 Парадокс Ферми
- •9.3 Эффекты наблюдательной селекции
- •9.4 Рассуждение о Симуляции
- •9.5 Когнитивные искажения
- •9.6 Оценка собранных данных
- •10. Рекомендации, касающиеся стратегии и этики
- •10.1. Поднимать известность проблемы рисков существованию
- •10.2 Создать структуру для международных действий
- •10.3 Сохранять готовность к превентивному действию в качестве последнего средства
- •10.4 Регулирование скорости развития технологий
- •10.5 Программы, направленные на прямое уменьшение конкретных угроз существованию
- •10.6. Максипок: эмпирическое правило для этичных поступков
- •Выражения признательности
- •Приложение: очерк эволюционного «всхлипа»
- •Библиография
- •Елиезер Юдковски. Когнитивные искажения, влияющие на оценку глобальных рисков
- •Введение
- •1. Доступность информации
- •2. Когнитивные искажения, связанная со знанием «задним числом».
- •3. Черные лебеди
- •4. Ошибочное включение лишнего элемента
- •5. Ошибочность рассуждений, вызванная эффектом подтверждения
- •6. Якорение, настройка и загрязнение
- •7. Рассуждения, обусловленные аффектом
- •8. Пренебрежение масштабом
- •9. Калибровка и сверхуверенность
- •10. Апатия прохожего
- •Последнее предупреждение
- •Заключение
- •Рекомендуемое чтение
- •Библиография
- •Дэвид Брин. Сингулярность и кошмары
- •А.А. Кононов.Идеологические начала общей теории неуничтожимости человечества
- •Угрозы уничтожения человечества
- •Неуничтожимость как главная сверхзадача цивилизации
- •Качества неуничтожимой цивилизации
- •О необходимости разработки теоретических основ решения задач неуничтожимости человечества
- •Робин Хансен. Катастрофа, социальный коллапс и человеческое вымирание
- •Алексей Турчин. Процессы с положительной обратной связью как основной механизм глобальных катастроф
- •Часть 2. Оценка вероятности глобальной катастрофы Ник Бостром1, Макс Тегмарк2. Насколько невероятна катастрофа судного дня?
- •Ник Бостром. Рассуждение о Конце Света для начинающих
- •Ник Бостром. Doomsday Argument жив и брыкается
- •Ник Бостром Доказательство симуляции
- •1.Введение
- •2. Предположение о независимости от носителя
- •3.Технологические пределы вычислений
- •4. Ядро доказательства о симуляции
- •5. Мягкий принцип равнозначности
- •6. Интепретация
- •7. Заключение
- •Введение: угрозы существованию и эффекты наблюдательной селекции
- •«Карманная» модель антропного искажения1
- •Обобщение модели
- •Антропное искажение: недооценка естественных угроз
- •Какие угрозы существованию подвержены антропной тени?
- •Антропные тени и риски физических экспериментов
- •Заключение
- •Приложение: словарь
- •Благодарности
- •Алексей Турчин. Природные катастрофы и антропный принцип
- •Введение
- •1. Антропный принцип. Эффект наблюдательной селекции. Результаты Бострома и Тегмарка
- •2. Природные катастрофы
- •3. Применение антропного принципа для анализа частоты природных катастроф
- •4. Нарушение устойчивости природных систем, находящихся на грани равновесия, в связи с человеческой деятельностью
- •5. Быстрая эволюция разума в периоды высокой интенсивности природных катастроф
- •6. Заключение
- •Приложение a. Плотность наблюдателей во вселенной, частота катастроф и антропный принцип
- •Литература:
- •Тоби Орд, Рафаела Хиллербранд, Андрес Сандберг. Проверяя непроверяемое: методологические вызовы в оценке рисков с низкой вероятностью и высокими ставками
- •Введение
- •Оценка вероятностей
- •3. Теории, модели и вычисления
- •4. Применение нашего анализа к рискам экспериментов на ускорителях
- •5. Заключение
- •Эдриан Кент. Критический обзор оценок рисков глобальных катастроф
- •Часть 3. Глобальные риски и новые технологии Eлиезер Юдковски. Искусственный интеллект как позитивный и негативный фактор глобального риска
- •1. Систематическая ошибка, связанная с антропоморфизмом
- •1.1: Широта пространства возможных устройств ума
- •2: Предсказание и устройство
- •4: Способности и мотивы
- •4.1: Процессы оптимизации
- •4.2: Наведение на цель
- •5: Дружественный ии
- •6: Техническая неудача и философская неудача
- •6.1: Пример философской ошибки
- •6.2: Пример технической неудачи
- •7: Темпы усиления интеллекта
- •8: Оборудование
- •9: Угрозы и перспективы
- •10: Локальные стратегии и стратегии большинства
- •11: Ии и усиление человеческого интеллекта
- •12: Взаимодействие ии и других технологий
- •13: Ход прогресса в области Дружественного ии
- •Роберт Фрейтас. Проблема Серой Слизи
- •Crn. Опасности молекулярного производства
- •М. Вассер, р.Фрайтас. Проект «Нанощит»
- •Алексей Карнаухов. Парниковая катастрофа.
- •Милан Чиркович, Ричард Каткарт. Гео-инженерия, пошедшая насмарку: новое частное решение парадокса Ферми
- •1. Введение
- •2. Макроинженерия и сценарий катастрофы
- •3. Миссия к центру Земли
- •4.Начало процесса вымирания
- •5.Применение сказанного к проблемам астробиологии
- •6. Культурологические и климатологические аспекты
- •7.Заключение
- •Ричард Керригэн. Следует ли обеззараживать сигналы seti?
- •А.В.Турчин. Глобальные риски, связанные с программой seti
- •1. История вопроса
- •2. Сценарий возможной атаки
- •3. Анализ возможных целей атаки
- •4. Возражения
- •П.Д. Смит. Кобальтовая бомба (отрывок из книги «Люди судного дня»)
- •Часть 4. Глобальные риски, связанные с природными катастрофами Владислав Пустынский. Последствия падения на Землю крупных астероидов
- •Уильям Нейпьер. Опасность комет и астероидов
- •1. Нечто вроде огромной горы
- •2.Как часто по нам бьют?
- •2.1 Ударные кратеры
- •2.2. Поиск околоземных объектов
- •2.3. Динамический анализ
- •3. Эффекты столкновения
- •4. Роль пыли
- •5. Наземная проверка?
- •6. Неопределённости
- •Майкл Рампино. Супервулканизм и другие катастрофические геофизические процессы
- •3. Вулканическая зима
- •4. Возможные последствия сверхизвержения для окружающей среды
- •5. Сверх-извержения и человеческая популяция
- •6. Частота сверхизвержений
- •7. Влияние сверхизвержения на цивилизацию
- •8. Сверхизвержения и жизнь во Вселенной
- •Арнон Дар. Влияние сверхновых, гамма-всплесков, солнечных вспышек и космических лучей на земную окружающую среду
- •1. Введение
- •2. Радиационные угрозы
- •2.1 Достоверные угрозы
- •2.2. Солнечные вспышки
- •2.3. Солнечная активность и глобальное потепление
- •2.4 Вымирание в результате солнечной активности
- •2.5 Излучение от взрывов сверхновых
- •2.6 Гамма-всплески
- •3. Угрозы от космических лучей.
- •3.1 Изменения магнитного поля Земли
- •3.2 Солнечная активность, космические лучи и глобальное потепление
- •3.3 Прохождение через галактические спиральные рукава
- •3.4 Космические лучи от недалёкой сверхновой
- •3.5. Космические лучи от гамма-всплесков.
- •4. Причины крупнейших массовых вымираний
- •5. Парадокс Ферми и массовые вымирания
3.5. Космические лучи от гамма-всплесков.
Радио, оптические и рентгеновские наблюдения с высоким пространственным разрешением показывают, что релятивистские джеты, которые выбрасываются квазарами и микро квазарами состоят из последовательностей плазмоидов (пушечных ядер) из обычной материи, чьё начальное расширение (судя по всему, со скоростью расширения, аналогичной скорости звука в релятивистском газе) заканчивается вскоре после старта (см. Dar and De Rujula, 2004 и ссылки в тексте). Фотометрические и спектроскопические наблюдения сверхновых в затухающем послесвечении недалёких гамма-всплесков и другие свойства гамма-всплесков и их послесвечения дают решительные свидетельства в пользу того, что длинные гамма-всплески создаются высоко-релятивистскими джетами из плазмоидов из обычной материи, выбрасываемых сверхновыми, как уже давно утверждалось моделью пушечных ядер гамма-всплесков (Cannonball (CB) Model of GRBs) (См. например, Dar, 2004, Dar & A. De Rujula 2004, "Magnetic field in galaxies, galaxy clusters, & intergalactic space in: Physical Review D 72, 123002-123006; Dar and De Rujula, 2004). Эти джеты из плазмоидов создают стрелообразный поток высокоэнергетичных космических лучей за счёт магнитного рассеивания ионизированных частиц межзвёздной среды перед ними. Такие пучки пушечных ядер из галактических гамма-всплесков могут пройти значительные галактические расстояния и могут быть гораздо более летальны, чем гамма-лучи. (Dar and De Rujula, 2001; Dar etal., 1998).
Пусть и = bc – это скорость высокорелятивистского пушечного ядра и 1/y = l/\/l – P2 – это фактор Лоренца. Для длинных гамма-всплесков у ~ 103 (v ~ 0.999999c!). По причине высокорелятивистского движения пушечных ядер, частицы межзвёздной материи , которые сметает пушечные ядра, входят в них с фактором Лоренца порядка y = 1000 с точки зрения системы отсчёта пушечных ядер. Эти частицы равномерно распределяются по всем направлениям и ускоряются турбулентными магнитными полями в пушечных ядрах (благодаря механизму, предложенному Энрико Ферми) до того, как они снова выбрасываются в межзвёздную среду. Высокорелятивисткое движение пушечных ядер еще больше увеличивает их энергию в y раз за счёт эффекта Доплера и перестраивает их изотропное распределение в узкий конический луч с углом открытия в ~ 1/y по направлению движения пушечных ядер в межзвёздной среде. Это релятивистское создание пучка зависит только от Лоренц фактора пушечного ядра, но не от массы рассеиваемых частиц или их энергии.
Окружающий межзвёздный газ почти прозрачен для космических лучей, поскольку кулоновские и адронные сечения взаимодействий относительно малы в сравнении с плотностью галактической колонны. Высокоэнергетичные космические лучи следуют своему баллистическому движению, а нет отклоняются межзвёздным магнитным полем, чьи типичные величины составляют B= 3*10-6 гауссов. Это происходит, потому что энергия магнитного поля, на которое набегает суженный в створ пучок космических лучей на типичных галактических расстояниях, гораздо меньше, чем кинетическая энергия пучка. Таким образом, пучок космических лучей сметает на своём пути магнитное поле и следует прямой баллистической траектории сквозь межзвёздную среду. (Те же самые рассуждения, если применить их к удалённым гамма-всплескам, приводят к противоположному выводу: никаких космических лучей от удалённых гамма-всплесков не сопровождает прибытие пучка гамма-лучей.)
Поток направленного пучка высокоэнергетичных космических лучей на расстоянии от гамма-всплеска предсказывается моделью пушечных ядер гамма-всплесков и составляет by F ~ Еку2/4я d2 ~ 1020 (LY/d2) эрг. / кв. см., где типичные значения кинетической энергии джетов равны 1051 эрг и y = 103, что было получено на основании анализа пушечных ядер на основании данных длинных гамма-всплесков. Наблюдение послесвечения гамма-всплесков показывают, что обычно требуется день или два, чтобы пушечные ядра потеряли примерно половину своей изначальной кинетической энергии, то есть чтобы их Лоренц фактор убыл в половину. Эта энергия превращается в космические лучи с типичным Лоренц фактором y(cr)= у2, чьё время прибытия на галактических расстояниях запаздывает по отношению фотонам послесвечения на пренебрежимо малое время At ~ d/cy2CR. Таким образом, прибытие большей части энергии космических лучей практически совпадает с прибытием фотонов послесвечения. Таким образом, для типичного длинного гамма-всплеска на галактическом расстоянии в 25 000 световых лет, который виден под типичным углом 10-3 радиан, высвобождение энергии в атмосфере за счёт пучка космических лучей составит 1011 эрг/ кв. см., что на три порядка больше, чем энергия гамма-лучей. (Кинетическая энергия электронов в джете превращается в конический пучок гамма-лучей, тогда как большая часть кинетической энергии протонов превращается в конический пучок космических лучей примерно с тем же углом открытия).
Пучок энергетичных космических лучей, сопровождающих галактический гамма-всплеск, смертелен для жизни на землеподобных планетах. Когда высокоэнергетичные космические лучи с энергией E сталкиваются с атмосферой под углом к зениту B, они создают поток мюонов, чьё число примерно составляет N(E > 25 GeV) ~ 9.14[Ep/TeV]0.757/cos B (Drees et al., 1989). Соответственно, типичный гамма-всплеск, созданный джетом с энергией E=10*51 эрг на галактическом расстоянии 25 000 св. лет, видимый под углом 10-3 будет сопровождаться потоком мюонов на уровни поверхности F(E > 25 GeV) ~ 3 x 1011 cm~2. Таким образом, выделение энергии на уровне поверхности в биологических материалах, под влиянием атмосферных мюонов, создаваемое среднестатистическим гамма-всплеском около центра галактики, составит 1.4 x 1012 MeV/гр. Это составляет примерно 75 смертельных для человека доз. Летальные дозы для других позвоночных и для насекомых могут быть в несколько раз меньше или в 7 раз больше, соответственно. Таким образом, космические лучи от галактических гамма-всплесков могут принести с собой смертельную дозу атмосферных мюонов для большинства видов живых существ на Земле. По причине большого пробега мюонов (4[E^/GeV]m) в воде, их поток смертелен, даже в сотнях метрах подводой и под землёй для космических лучей, чей источник находится достаточно высоко над горизонтом. Таким образом, в отличие от других предложенных механизмов вымирания, космические лучи от галактических гамма-всплесков могут приводить к массовым вымираниям глубоко под водой и под землёй. Хотя полпланеты находится в тени потока космических лучей, ее вращение подвергает большую часть ее поверхности воздействию космических лучей, половина из которых прибудет в течение двух дней после гамма-лучей. Дополнительные эффекты, увеличивающие летальность космических лучей для всей планеты, включают в себя:
Испарение значительной части атмосферы за счёт высвобождения энергии космических лучей.
Глобальные пожары, вызванные нагревом атмосферы и ударными волнами, создаваемыми космическими лучами в атмосфере.
Заражение окружающей среды радиоактивными ядрами, возникшими при разбивании атмосферных и грунтовых ядер частицами из ливней, вызванных космическими лучами, которые достигнут поверхности.
Исчезновение стратосферного озона, который вступит в реакцию с оксидом азота, созданным электронами, которые создадут космические лучи (значительное разрушение стратосферного озона наблюдалось при мощных солнечных вспышках, который генерировали энергетичные протоны.)
Значительные повреждения пищевых цепочек за счёт радиоактивного загрязнения и массового вымирания растительности из-за ионизирующей радиации (летальнее дозы радиации для деревьев и растений немного больше, чем дозы для животных, но всё же меньше, чем поток, оценки которого приведены выше – для всех, кроме самых живучих видов).
Таким образом, пучок космических лучей от галактической сверхновой/гамма-всплеска, направленный в нашу сторону, который прибывает сразу после гамма-всплеска, может убить, в относительно короткое время (в течение месяцев), большинство видов живых существ на нашей планете.