物理學家警告說，地球可能會陷入混亂

物理學家計算出，人類活動對地球系統(tǒng)的影響可能導致不可預測的混亂，從中無法恢復。

使用構思的理論進行建模超導電性由葡萄牙波爾圖大學的亞歷克斯·貝納迪尼（Alex Bernadini）領導的物理學家團隊在今年的一篇預印本論文中表明，在某個點之后，我們將無法恢復地球氣候的平衡。

研究表明，有限的人類活動可能導致一個沒有回頭路的溫室地球。他們在論文于2022年4月發(fā)布在預印本服務器arXiv上，該服務器仍有待同行評審。

“《公約》的含義氣候變化是眾所周知的（干旱、熱浪、極端現(xiàn)象等），“物理學家Orfeu Bertolami告訴Live Science去年。

“如果地球系統(tǒng)進入混沌行為區(qū)域，我們將失去以某種方式解決問題的所有希望。

幾年來，極端天氣事件似乎更頻繁地發(fā)生。野火肆虐，暴風雨肆虐，氣溫升高創(chuàng)下新紀錄.氣候科學家警告說，這是人類活動的結果，例如燃燒化石燃料、森林砍伐和農(nóng)業(yè)增加。

這導致了一個新的地質時代的提出：人類世，這一時期，人類活動對整個地球系統(tǒng)（包括地圈、生物圈、水圈和大氣圈）產(chǎn)生了重大而顯著的影響。

人類世將遵循全新世，全新世始于11,700年前，科學家們提出它的開始時間大約在20世紀中葉——核時代的頂峰。貝爾納迪尼和他的同事們決定將從全新世到人類世的轉變建模為相變，并據(jù)此計算其未來軌跡。

相變很常見。該術語是指材料如何從一種狀態(tài)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)。固體熔化成液體，液體沸騰成氣體。金屬從正常狀態(tài)轉變?yōu)槌瑢顟B(tài)。其中每一種都有一個臨界點，在這個臨界點上，一個平衡狀態(tài)會深刻地轉變?yōu)榱硪环N狀態(tài)。

地球系統(tǒng)不是一種物質，但研究表明，相變建模可用于預測氣候變化取得了一些成功。Bernadini和他的同事們使用金茨堡-朗道理論– 為模擬超導性而開發(fā) – 并根據(jù)溫度將其應用于人類世，從全新世平衡點開始。

現(xiàn)在，人類的影響是有限的。我們的世界擁有有限數(shù)量的可居住空間，有限數(shù)量的資源，以及我們可以利用它們的速度。鑒于這種最大容量，研究人員決定使用人類世相變的可能結果繪制物流地圖，一個探索復雜結果甚至混亂如何從一個簡單的點演變的工具。

他們的研究結果表明，我們不一定會走向某些氣候厄運。我們可能會遵循一個相當有規(guī)律和可預測的軌跡，其終點是在比我們現(xiàn)在更高的平均溫度點上穩(wěn)定氣候。那是。。。還是不是很好，給定致命影響我們已經(jīng)看到了人類和其他動物.

但在更極端的一端，地球陷入了浩劫。這意味著地球系統(tǒng)演變成混沌行為——極端的季節(jié)性波動和天氣事件——這排除了對系統(tǒng)未來行為的預測，使其無法緩解。這意味著，如果不是不可能的話，要想恢復穩(wěn)定的氣候是極其困難的。

“將人類活動劃分為多個組成部分，我們研究了一個案例，其中只有兩個組成部分遵循邏輯地圖并相互交互，”研究人員寫道.

“即使對于這個簡單的情況，我們也觀察到地球系統(tǒng)平衡點出現(xiàn)了混沌行為。如果人類活動的某些組成部分實際上遵循邏輯地圖，這會導致潛在的重要后果，考慮到我們生活的全球系統(tǒng)的物理局限性，這是一個非常合理的假設。

這個結果不是不可避免的，這在某種程度上是一種解脫。但是，研究人員表示，我們需要將其視為設計未來緩解氣候變化和管理地球系統(tǒng)的戰(zhàn)略的真正可能性。

該團隊的論文出現(xiàn)在預印本服務器上arXiv的.

本文的早期版本發(fā)布于 2023 年 6 月。

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