Sonntag, Juni 12, 2016

Glück gehabt!

Warum große Risiken bisher selten waren


Wir leben in einer Welt, in der man mit ein wenig Chemiewissen und einen Besuch im Baumarkt eine Bombe bauen kann, die mehreren Menschen das Leben nimmt. Leider leben wir in einer Gesellschaft die Menschen hervorbringt die derartige Verbrechen auch begehen.

So schlimm diese Verbrechen sind, so wenig können Sie aber die Existenz der Menschheit ernsthaft gefährden. Dass auch eine andere Welt denkbar werde will ich hier beschreiben.



Nick Bostrom beschreibt in diesem Video Risiken für die Menschheit, 
der Vortrag hat mich zu diesem Blogbeitrag angeregt.

Der Preis einer Atombombe

Mit viel Geld kann man vermutlich einen Killer engagieren, aber der Kauf einer Atombombe erscheint nicht so einfach zu sein. Offensichtlich hat noch keine Privatpersonen eine Atomwaffe erworben und eingesetzt. Dass dies so ist, liegt daran, dass der Bau einer derartigen Waffe enorme Ressourcen erfordert und sehr auffällig ist.

Die Struktur der Gefahr


In der Natur finden extrem zerstörerische Prozesse statt. Das Feuer in unserer Sonne ist Millionen Grad heiß, kein Atom kann dort seine Hülle behalten, geschweige denn ein komplexes Molekül oder gar Leben kann dort existieren. In Galaxien gibt es Schwarze Löcher mit derart gewaltiger Energiefreisetzung, dass man sie noch in vielen Milliarden Lichtjahren Entfernung beobachten kann. Auch die Energie eines Gammabursts [1] überschreitet jegliche menschliche Vorstellung.

Es ist kein Zufall, dass wir noch nie eines dieser Ereignisse von der Nähe gesehen haben, sonst würde nämlich niemand diesen Blog schreiben oder lesen.

Vor Energiefreisetzungen im astronomischen Maßstab sind wir insofern sicher, dass zumindest bisher kein derartiges Ereignis das Leben auf der Erde in den letzten 3,8 Mrd. Jahren ausgelöscht hat, wenngleich einige Ereignisse, insbesondere der Einschlag von Kometen und Meteoriten jeweils umfangreich Arten ausgelöscht hat.

Mit Intelligenz neue Gefahren hervorrufen


Seit der Werkzeugnutzung des Menschen ist eine neue Qualität der Fähigkeiten dazugekommen, die zu einer systematischen Entwicklung von zerstörerisch wirkenden Fähigkeiten geführt hat.

Bei der Entfesselung des Feuers zur Brandrodung hätte theoretisch die Sache sehr schlecht ausgehen können. Man stelle sich eine etwas sauerstoffreichere Atmosphäre und eine etwas weniger feuchte Vegetation vor. Aus dem Versuch einer kleinen Brandrodung hätte ein globales Feuer werden können, das praktisch die gesamte zusammenhängende Landoberfläche zerstört hätte. Warum ist das nicht geschehen?

Nicht weil von Anfang an alle Feuerschutzmaßnahmen peinlich genau eingehalten wurden sondern weil wir auf einem Planeten mit natürlichen Feuerquellen leben. Blitze und Vulkan können seit Anbeginn an Feuer legen. Eine Vegetation, die damit nicht umgehen kann würde nicht existieren und daher ist unsere Umgebung in gewisser Weise „Kindersicher“, sie kann durch einfache Fehler nicht zerstört werden. 
Natürliche Entzündung eines Feuers in Lanzarote an einem Vulkangestein

Die Herstellung von „natürlichem“ Sprengstoff kann nicht erfolgen, da Substanzen, die zu einer heftige Reaktion neigen aus thermodynamischen Gründen nicht entstehen. Der Mensch hat das aber durch das Mischen von chemischen Substanzen überwunden, indem er einzelne Substanzen mit anderen Substanzen vermischt hat, die zusammen sehr wohl extrem schnell viel Energie freisetzen. Das berühmte Schwarzpulver wurde noch zufällig entdeckt und in China dann friedlich zum Bau von Feuerwerksraketen verwendet.

Im 19. Jahrhundert war dann die Chemie so weit entwickelt, dass gezielt explosive Substanzen entwickelt werden konnten, insbesondere der Dynamit, von Alfred Nobel erfunden, war ein Segen, aber auch ein Desaster in der weiteren Weltgeschichte.

Doch die Energie in einer chemischen Reaktion ist begrenzt, zunächst muss man etwa die gleiche Energiemenge in einer Chemiefabrik der Substanz zuführen um sie dann später innerhalb extrem kurzer Zeit freizusetzen. Der Aufwand der Energiegewinnung ist so groß, dass keine chemischen Sprengstoffe in Mengen existieren, die global Schaden anrichten können [2].

Eine neue Kategorie: Kernwaffen


Die Kernenergie kann pro Masse etwa eine Million Mal mehr Energie freisetzen als eine chemische Reaktion. Zudem liegen auf der Erde Elemente, namentlich Uran 235, die energetisch instabil sind vor. Das bedeutet, man muss nicht erst die Energie gewinnen, mit der dann eine Atombombe funktioniert sondern nutzt die potentielle Energie die im Kern vor seiner Spaltung liegt aus. 
Modell der ersten Atombombe, erklärt in Los Alamos von einem Veteranen

In der Natur kommen keine Kernwaffen vor, allerdings gibt es natürliche Atomreaktoren, die über Jahrtausende Energie freigesetzt haben. Ein Beispiel sind die 14 natürlichen Kernreaktoren bei Oklo in Gabun, die vor 2 Milliarden Jahren über 500.000 Jahre lang gearbeitet haben und dabei bis zu 100kW geleistet haben. (https://www.wikiwand.com/de/Naturreaktor_Oklo)

Der Bau einer Kernwaffe erfordert also ein sehr unnatürliches Auftreten von geeigneten Isotopen, das aktuell nirgends natürlich vorliegt. Würde es vorliegen, wäre es an derartigen Orten auch schon zu einer Kernexplosion gekommen, was nie der Fall war. Mit dem Bau der Atombombe hat man also „Neuland“ betreten, ähnlich zur Entdeckung des Feuers. Es bestand also die Gefahr, dass die Zündung einer Kernwaffe, insbesondere einer Wasserstoffbombe, mehr als nur die Energie des Kernwaffenmaterials freisetzt. Davor hatte Enrico Fermi bereits 1942 gewarnt, http://www.atomicheritage.org/history/hydrogen-bomb-1950

Genaue Rechnungen zeigen dann zwar, dass dies unwahrscheinlich ist, aber es ist eine ähnliche Situation wie in jenen Tagen, als die Menschheit begann mit dem Feuer zu experimentieren. Es kann sehr wohl sein, dass mehr Energie freigesetzt wird, wie die Energie die in dem Holzstapel enthalten ist, den man für das Feuer gesammelt hat. Ein (begrenzter) Waldbrand ist sehr wohl möglich.

An dieser Stelle ist unklar, inwiefern die USA oder später die UDSSR den Test von Wasserstoffbomben unterlassen hätten, wenn das Risiko einer globalen Kettenreaktion nicht ausgeschlossen werden hätte können. An dieser Stelle hat die Menschheit vermutlich nur Glück gehabt.

Technisch ist der Bau einer Atombombe zum Glück derartig komplex, dass man zumindest ein Staat von der Größe und Wirtschaftskraft Nordkoreas sein muss um alle Komponenten zusammenzustellen. Der kritische Pfad besteht im Anreichern von U235. Wäre die Menschheit schon vor drei Milliarden Jahren auf dem Planeten gewesen, zu einer Zeit als es noch reichlich U235 gab (etwa 5% statt der heutigen 0,7% im Uranerz) wäre der Bau einer Atombombe wesentlich einfacher gewesen. Eine Zivilisation hätte sich dann immer wieder zerstört, wenn einfache „Terroristen“ wieder ausreichend Atombomben eingesetzt hätten. Dies ist natürlich hochspekulativ, solle aber zum Nachdenken anregen.

Wir hatten also bisher Glück, weil:

  • Chemische Reaktionen begrenzt Energie freisetzten
  • Nukleare Reaktionen energetisch sehr schwer zu zünden sind
  • Nukleare Reaktionen zufällig keine globale Kettenreaktion auslösen können

Zukünftige Gefahren


Die Tatsache, dass es bisher immer noch gut gegangen ist, wie der Kölner sagt, bedeutet nicht, dass dies ein Naturgesetz ist. Mit jeder weiteren Fähigkeit die die menschliche Zivilisation erlangt, kann sie Grenzen überwinden, die natürlich noch nie überwunden wurden.

Einige Aktuelle Entwicklungen will ich dazu kurz ansprechen:

Supervirus


In den Genlabors könnte ein Virus entwickelt werden, der alle Menschen ansteckt und damit in kurzer Zeit die gesamte Menschheit dahinrafft. Ich halte einen derartigen Virus für sehr unwahrscheinlich, da auch die bisherigen Viren, die seit Jahrmilliarden durch die Evolution optimiert wurden, keine globale Vernichtung ermöglichten. Das liegt an den unterschiedlichen Menschen, die aufgrund des sehr trickreichen Immunsystems nie alle erkranken. Wenngleich manche Erreger, man denke nur an die Pest, unendliches Leid mitbrachten.

Auch die Tatsache, dass es uns nicht gelungen ist, das „endgültige“ Mittel gegen Bakterien zu entwickeln, lässt mich an die Vitalität der Natur glauben.

Superbeschleuniger


Mit dem Einschalten des Large Hadron Colliders (LHC) am CERN in Genf wurden Befürchtungen geäußert, ein Schwarzes Loch könnte in dieser Anlage entstehen und dann alles in sich verschlingen. Die Sorge ist unbegründet, wenn man weiß, dass in der Kosmischen Strahlung Partikel mit bis zu 10E21eV Energie auftreten, das ist das Milliardenfache der Energie als im LHC, dort werden maximal 7E12eV erreicht, können.

Da aber noch nie in unserer Umgebung die Entstehung eines Schwarzen Lochs oder eines anderen obskuren vernichtenden Teilchens beobachtet wurde, konnte man sicher sein, dass es zu keiner gefährlichen Nebenwirkung bei der Erforschung der Natur mit diesem Experiment kommt.


Superintelligenz


Mit der Entwicklung der Künstlichen Intelligenz (KI) tut sich ein weiteres Feld auf, mit dem sehr wohl auch katastrophale Risiken verbunden sein könnten. Nick Bostrom hat in seinem Buch „Superintelligenz“ ein Szenarium entwickelt, das sehr ungünstig für die Menschheit ausgehen könnt. Die Grundidee ist dabei folgende: In einem Labor wird eine Software entwickelt, die echte Intelligenz wie ein Mensch hat. Diese Software versucht dann durch selbsständiges Lernen, ein Vorgang den man bei KI Systemen immer nutzt, sich zu verbessern. Im nächsten Schritt bricht die Software aus dem System aus und übernimmt andere Computer die im Internet angeschlossen sind. Bekanntlich sind das inzwischen Milliarden von Rechnern. Da Intelligenz wesentlich durch die Rechenkapazität begrenzt ist, könnte das System in kurzer Zeit, und hier sind Stunden gemeint(!), die Rechnerwelt unbemerkt, wie ein Computervirus, besiedeln.

In dieser Phase, wenn das System einen IQ hat der vielleicht tausend Mal größer ist als der eines Genies, könnte das System durch geschickte Manipulation von Fabriken (Industrie 4.0!) die „Störquelle“ Mensch ausschalten.

Wir wissen weder, ob es das Phänomen Superintelligenz gibt, aber die Fähigkeiten einer Suchmaschine wie Google hätte man vor 30 Jahren auch für unmöglich erachtet, noch wissen wir irgendetwas über die Wünsche und Pläne einer Superintelligenz die sich selbst optimiert.

Ob wir auch in diesem Fall wieder Glück haben ist schwer einzuschätzen. Laut Nick Bostrom liegen die Chancen bei 50:50.

Ein Naturgesetz das uns vor unseren Fähigkeiten schützt gibt es jedenfalls nicht.

Anmerkungen

[1] Gammaburst ist ein noch nicht ganz verstandener Energieausbruch, dabei kann in weniger als einer Sekunde mehr Energie freigesetzt werden, als die Sonne in 100.000 Jahren freisetzt. Quelle: https://www.wikiwand.com/de/Gammablitz


[2] Ich will hier in keiner Weise einen konventionellen Krieg verniedlichen, aber wir müssen festhalten, dass konventionelle Kriege die Menschheit nicht ausgelöscht haben und das auch nicht können.

Keine Kommentare: