Czy Morze Śródziemne można przelać na Saharę? Hołdys pyta fizyka o wizje Stanisława Lema

Zbigniew Hołdys i fizyk Marcin Jakubowski rozmawiają o książce "Astronauci" Stanisława Lema. Fot. Anna Jarecka / Agencja Gazeta, archiwum prywatne

Zaczepiłem na Twitterze nicka @jakmarcin. Tak naprawdę ukrywa się pod nim Marcin Jakubowski – fizyk w Max-Plank-Institut für Plasmaphysic, który na co dzień zajmuje się syntezą termojądrową. A po pracy całą resztą, czyli podpatrywaniem świata i ludzi. Zapytałem go, czy nie prześwietliłby dla mnie... Stanisława Lema.

Od dawna korci mnie uzyskanie fachowej opinii temat powieści Stanisława Lema "Astronauci". On to opublikował w 1951 roku, Stalin jeszcze dychał, w Polsce Bierut szalał, ja się rodziłem. Przeczytałem to w wieku 12-14 lat i byłem strasznie przejęty dwiema sprawami: meteorytem tunguskim jako statkiem kosmicznym, oraz upadkiem kapitalizmu, który Lem przepowiadał. Te fragmenty mi zapadł w pamięć na zawsze.

I teraz korci mnie, aby dobrze wykształconemu fizykowi oraz czujnemu obserwatorowi świata zadać pytanie o zdolności wizjonerskie Lema, na przykładzie poniższego fragmentu "Astronautów". Czy mógłbyś to skomentować, jako mistrz w wielu dziedzinach? Takie nawodnienie Sahary i przelanie na nią Morza Śródziemnego na przykład - jak on to chciał zrobić?!

Oto wspomniany fragment książki:

W roku 2003 (w wydaniu pierwszym był to rok 1984, potem Lem przesuwał tę datę - ZH) zakończone zostało częściowe przelewanie Morza Śródziemnego w głąb Sahary i gibraltarskie elektrownie wodne dały po raz pierwszy prąd do sieci północno—afrykańskiej.

Wiele już lat minęło od upadku ostatniego państwa kapitalistycznego. Kończył się trudny, bolesny i wielki okres sprawiedliwego przetwarzania świata. Nędza, chaos gospodarczy i wojny nie zagrażały już wielkim planom mieszkańców Ziemi. Nie krępowane przebiegiem granic rosły kontynentalne sieci wysokiego napięcia, powstawały elektrownie atomowe, bezludne fabryki–automaty i transmutatory fotochemiczne, w których energia słońca przetwarzała dwutlenek węgla i wodę w cukier. Proces ten, od miliarda lat uprawiany przez rośliny, stał się własnością człowieka.

Nauka nigdy już nie miała wytwarzać środków zniszczenia. W służbie komunizmu była najpotężniejszym z wszystkich narzędziem przemiany świata. Wydawało się, że nawodnienie Sahary i rzucenie wód Morza Śródziemnego w turbiny elektryczne jest dziełem, które przez długi czas pozostanie nieprześcignione, lecz już w rok później rozpoczęto prace nad projektem tak nieporównanej śmiałości, że w cień usunął nawet Gibraltarsko–Afrykański Zespół Hydroenergetyczny.

Międzynarodowe Biuro Regulacji Klimatów przeszło od skromnych prób lokalnej zmiany pogody, od kierowania chmur deszczowych i poruszania masami powietrza do frontowego ataku na głównego wroga ludzkości. Był nim mróz, od setek milionów lat usadowiony wokół biegunów planety. Wieczne lody, kilkusetmetrowym pancerzem okrywające Antarktydę, szóstą część świata, skuwające Grenlandię i archipelagi Oceanu Lodowatego, źródła zimnych prądów podmorskich, które oziębiają północne brzegi Azji i Ameryki, miały raz na zawsze zniknąć.

Dla osiągnięcia tego celu należało ogrzać olbrzymie obszary oceanu i lądów, stopić tysiące kilometrów sześciennych lodu. Potrzebne ilości ciepła mierzono w trylionach kalorii. Tak gigantycznej energii nie mógł dostarczyć uran. Wszystkie jego zapasy byłyby na to zbyt szczupłe. Szczęśliwie jedna z najbardziej, jak dawniej sądzono, oderwanych od życia nauk, astronomia, odkryła źródło energii podtrzymujące wieczny ogień gwiazd. Jest nim przemiana atomowa wodoru w hel. W skałach i atmosferze Ziemi niewiele jest wodoru, ale wody oceanów stanowią jego niewyczerpany zbiornik. Myśl uczonych była prosta: stworzyć w pobliżu biegunów olbrzymie „ogniska” o temperaturze Słońca, które oświecą i ogrzeją lodowe pustynie.

Urzeczywistnieniu tego projektu stały na przeszkodzie trudności, zdawałoby się — nie do pokonania. Kiedy ludzie zaczęli przemieniać wodór w hel, okazało się, że żaden znany na ziemi materiał nie jest zdolny oprzeć się powstającym w tej reakcji temperaturom milionów stopni. Najtrwalsza cegła szamotowa, prasowany azbest, kwarc, mika, najszlachetniejsza stal wolframowa — wszystko to przemieniało się w parę przy zetknięciu z oślepiającym ogniem atomowym. Mając paliwo zdolne stopić lody i osuszać morza, zmieniać klimat, ogrzewać oceany i stworzyć pod biegunem dżungle zwrotnikowe — nie posiadano materiału, z którego można by dla tego paliwa zbudować piec.

Stanisław Lem, Astronauci”

Odpowiedź Marcina:

Książkę czytałem dawno temu, jako dzieciak i kompletnie inaczej odbierałem tę wizję. Lem wydawał mi się wizjonerem i geniuszem, gigantem intelektu, który umiał patrzeć dalej niż my, zwykli śmiertelnicy. O ile do dziś uważam, że “Solaris”, czy “Głos Pana” to jedne z najwybitniejszych polskich powieści XX wieku , to wizje z "Astronautów" są raczej zabawne i pokazują niewiedzę Lema, ale i pewnie całej ludzkości w latach 40-tych. Oto moje uwagi:

W roku 2003 (w wydaniu pierwszym był to rok 1984, potem Lem przesuwał tę datę – przyp ZH) zakończone zostało częściowe przelewanie Morza Śródziemnego w głąb Sahary i gibraltarskie elektrownie wodne dały po raz pierwszy prąd do sieci północno—afrykańskiej.  

Szaleństwo! Nie potrafię sobie wyobrazić ile wody należałoby przelać z Morza Śródziemnego by zapewnić stabilne, działające wiele lat elektrownie wodne. Z pewnością tej wody zabrakłoby tam gdzie jest już teraz potrzebna i katastrofa ekologiczna gotowa. Ale za to istnieją plany by wykorzystać Saharę, a raczej afrykańskie słońce do wytwarzania energii. Niemieckie koncerny energetyczne planują wybudować setki tysięcy luster, które odbijając światło słoneczne nagrzewałyby pojemniki z gorącym olejem, które konwekcyjnie napędzałby turbiny generujące energię elektryczną.

Uśmiech politowania. Nie wiem, na ile Lem w to wierzył pod koniec lat 40-tych, kiedy pisał „Astronautów”, na ile kazano mu w to wierzyć. Systemów gospodarczych nie da się zmienić dekretem, jak wszystko w przyrodzie, ewoluują z jednej formy w drugą. Póki co ostatnie „oazy” komunizmu dogorywają. Kiedyś, gdy z przewodnikiem oglądałem plac Tiananmnen w Pekinie, podszedł do mnie Chińczyk w długim prochowcu. Odsłonił poły płaszcza i spytał, czy chcę kupić zegarek. Gdy popatrzyłem w dół spoglądało na mnie dziesiątki podobizn Mao z cyferblatów machając malutkimi rączkami w sekundowym takcie. Zrozumiałem wtedy, że w Chinach komunizm przegrał już na całego z kapitalizmem.

Nie krępowane przebiegiem granic rosły kontynentalne sieci wysokiego  napięcia, powstawały elektrownie atomowe, bezludne fabryki–automaty i  transmutatory fotochemiczne, w których energia słońca przetwarzała  dwutlenek węgla i wodę w cukier. Proces ten, od miliarda lat uprawiany  przez rośliny, stał się własnością człowieka.

W pewnym stopniu to się dzieje. W ramach Unii Europejskiej mamy właściwie jedną sieć energetyczną. Niemcy, którzy nie chcą budować elektrowni atomowych, kupują prąd of Francuzów, którzy produkują go w ... elektrowniach atomowych. Fabryki stają się coraz bardziej zautomatyzowane, coraz mniej w tych fabrykach miejsca dla źle wykształconych pracowników. Co do fotosyntezy, to nie wiem po co, skoro buraki cukrowe, czy też trzcina cukrowa, zrobią to za nas lepiej i taniej.

Nauka nigdy już nie miała wytwarzać środków zniszczenia. W służbie  komunizmu była najpotężniejszym z wszystkich narzędziem przemiany  świata.  

Śmiech, bez politowania. Dziwię się, że Lem, człowiek o takiej inteligencji, mógł nie dostrzegać tej autodestrukcyjnej części DNA, która tkwi w każdym osobniku Homo Sapiens. Nauka to takie same narzędzie jak nóż, czy kamień. Niektórzy użyją ich do rzeczy pięknych, inni do zabijania. W służbie komunizmu? W latach 80-tych polska nauka była na szarym końcu wszystkich rankingów, a Jaruzelski z Kiszczakiem woleli latać za obywatelami z pałami niż organizować im kursy wieczorowe.

Wydawało się, że nawodnienie Sahary i rzucenie wód Morza Śródziemnego w  turbiny elektryczne jest dziełem, które przez długi czas pozostanie  nieprześcignione, lecz już w rok później rozpoczęto prace nad projektem  tak nieporównanej śmiałości, że w cień usunął nawet  Gibraltarsko–Afrykański Zespół Hydroenergetyczny.  

Jak nawodnić ponad 9 milionów kilometrów kwadratowych Sahary?!?! W Morzu Śródziemnym woda jest słona, musielibyśmy najpierw ją odsolić, zapewnić tak doskonałą irygację, by woda zostawała w glebie, a nie odparowywała w tak wysokich temperaturach zwrotnikowych.

Międzynarodowe Biuro Regulacji Klimatów przeszło od skromnych prób  lokalnej zmiany pogody, od kierowania chmur deszczowych i poruszania  masami powietrza do frontowego ataku na głównego wroga ludzkości. Był  nim mróz, od setek milionów lat usadowiony wokół biegunów planety.  Wieczne lody, kilkusetmetrowym pancerzem okrywające Antarktydę, szóstą  część świata, skuwające Grenlandię i archipelagi Oceanu Lodowatego,  źródła zimnych prądów podmorskich, które oziębiają północne brzegi Azji  i Ameryki, miały raz na zawsze zniknąć. 

Już przy pierwszym fragmencie miałem wrażenie, że Lem klimatologią nie interesował się jeszcze wtedy wcale. Klimat oczywiście, wbrew opiniom niektórych publicystów, zmieniamy. Nie w taki sposób, jak wyobrażał sobie to autor „Astronautów”, ale emitując ogromne ilości gazów cieplarnianych w atmosferę. Szacuje się, że działalność ludzka to około 26 gigaton dodatkowego CO2 rocznie, przez co doprowadziliśmy do jego najwyższego stężenia w atmosferze od ponad 15 milionów lat.

Lody Grenlandii topią się w zastraszającym tempie grożąc zalaniem m.in. Florydy i sporej części Europy. Pogoda staje się coraz bardziej nieprzewidywalna, a zmniejszające się zasolenie oceanów może doprowadzić do zmiany lub zaniku prądów morskich, co może mieć opłakane skutki. Golfsztrom jest odpowiedzialny za łagodny klimat na Wyspach Brytyjskich i naszej części Europy. Duże pudło młodego Lema.

Dla osiągnięcia tego celu należało ogrzać olbrzymie obszary oceanu i  lądów, stopić tysiące kilometrów sześciennych lodu. Potrzebne ilości  ciepła mierzono w trylionach kalorii. Tak gigantycznej energii nie mógł  dostarczyć uran. Wszystkie jego zapasy byłyby na to zbyt szczupłe.

 Szczęśliwie jedna z najbardziej, jak dawniej sądzono, oderwanych od  życia nauk, astronomia, odkryła źródło energii podtrzymujące wieczny  ogień gwiazd. Jest nim przemiana atomowa wodoru w hel. W skałach i  atmosferze Ziemi niewiele jest wodoru, ale wody oceanów stanowią jego  niewyczerpany zbiornik. Myśl uczonych była prosta: stworzyć w pobliżu  biegunów olbrzymie „ogniska” o temperaturze Słońca, które oświecą i  ogrzeją lodowe pustynie.  

To prawda, ten sam proces, który posłużył do skonstruowania bomby wodorowej, posłuży nam w niedalekiej przyszłości do produkowania energii w praktycznie nieograniczonych ilościach, bez hałd i odpadów radioaktywnych. Mam to szczęście, że jest mi dane pracować na jednym z fajniejszych przedsięwzięć ludzkości, czyli reaktorem termojądrowym.

Pierwszy, próbny reaktor, który uzyska dodatni bilans energetyczny (tzn. uzyskamy w nim więcej energii niż w niego włożymy) nazywa się ITER i jest już budowany na południu Francji. Wykorzysta on przemianę izotopów wodoru w hel wytwarzając przy tym niesamowite ilości energii. Dość powiedzieć, że ilość deuteru (czyli izotopu wodoru), który mieści się w dwóch butelek wody i trytu (także izotop wodoru), który można uzyskać z trzech kamieni wielkości ludzkiej pięści da energię wystarczającą dla jednego domostwa na cały rok!

Kilka próbnych reaktorów termojądrowych działa już na całym świecie, powstaje kilka następnych. Szacuje się, że pierwsze komercyjne elektrownie termojądrowe powstaną za około 50 lat. Mam nadzieję, że użyjemy tej energii do innych celów niż topienie lodów Grenlandii, czy też przelewanie Morza Śródziemnego na Saharę.

Urzeczywistnieniu tego projektu stały na przeszkodzie trudności,  zdawałoby się — nie do pokonania. Kiedy ludzie zaczęli przemieniać wodór  w hel, okazało się, że żaden znany na ziemi materiał nie jest zdolny  oprzeć się powstającym w tej reakcji temperaturom milionów stopni.  

Najtrwalsza cegła szamotowa, prasowany azbest, kwarc, mika,  najszlachetniejsza stal wolframowa — wszystko to przemieniało się w parę  przy zetknięciu z oślepiającym ogniem atomowym. Mając paliwo zdolne  stopić lody i osuszać morza, zmieniać klimat, ogrzewać oceany i stworzyć  pod biegunem dżungle zwrotnikowe — nie posiadano materiału, z którego  można by dla tego paliwa zbudować piec.  

Ha, poradziliśmy sobie z tym problemem całkiem inaczej. Synteza termojądrowa zachodzi w bardzo gorącym gazie (o temperaturze 100 milionów stopni, czyli 6 razy więcej niż w samym środku Słońca). Taki gaz składa się z naładowanych elektrycznie cząstek i jest nazywany plazmą. Nie ma materiałów, które byłyby w stanie wytrzymać tak wysokie temperatury, dlatego też plazmę utrzymuje się w polu magnetycznym w kształcie obwarzanka.