Побольше света! Как освещение стало новой формой зависимости и что с этим делать

4 минуты
28 июня, 2020

В 1996 году йельский экономист и будущий лауреат Нобелевской премии по экономике Уильям Ди. Нордхаус подсчитал, что среднестатистический житель древнего Вавилона должен был отработать приблизительно 41 час, чтобы купить количество масла для лампы, которое эквивалентно одному часу горения 75-ваттной лампы накаливания. В конце XVIII века эквивалентное количество свечек можно было купить, отработав уже только пять часов. В 1992 году среднестатистический американец мог приобрести компактную люминесцентную лампу, поработав всего одну секунду. Неплохой прогресс, не так ли? Не совсем. И сейчас объясним, почему.

Дисклеймер: редакция «Маяка» понимает, что поднятые в этой статье проблемы могут показаться надуманными или преувеличенными для граждан Украины, где не в каждом городе есть освещение даже на центральных улицах, не говоря уже о небольших городках и селах. Тем не менее мы считаем важным озвучить тему, которая волнует многих исследователей и экологов из развитых стран.

Как считает научно-популярный автор Дирк Хэнсон в статье для Nautilus, проблема заключается в том, что у нас сформировалась своего рода зависимость от света. Он цитирует эксперта по сну Чарльза А. Цейслера из Гарвардской медицинской школы, который утверждает, что «каждый раз, когда мы включаем свет, мы ненароком принимаем наркотик, который влияет на наш сон и бодрствование». Дело в том, что наш метаболизм не привязан к определенным часам в сутках, это своего рода «баг», возникший в ходе эволюции. Наши циркадные ритмы ежедневно обнуляются, чтобы синхронизировать наше поведение согласно вращению Земли. Поэтому мы ложимся спать, когда темнеет, и просыпаемся, когда светло. Этот процесс называется «энтрэйнмент» (entrainment) и зависит от воздействия света на нас.

В основании переднего отдела гипоталамуса находится супрахиазматическое ядро, которое получает сигналы с сетчатки глаз и активирует «24-часовые» клетки, чтобы те колебались в определенном паттерне. Это влияет на то, как мы спим, едим и работаем. У большинства людей циркадные ритмы зависят от интенсивности света: чем его больше, тем сильнее воздействие на нас.  

Но если бы дело ограничивалось только активностью гипоталамуса. Огромную роль в наших отношениях со светом также играет психология. В научной статье профессор Дженнифер А. Вейч проанализировала, как освещение влияет на настроение и поведение в офисе, и выяснила, что люди зачастую хотят больше освещения, чем могут им дать установленные стандарты (320-500 люксов для офисов и рабочих помещений). 

Профессор Вейч ссылается также на исследования, демонстрирующие, что «люди с сезонным аффективным расстройством или с его легкой формой предпочитают находиться в помещениях, освещенных выше принятых стандартов». Хотя следует отметить, что выводы о влиянии света на психические расстройства продолжают оспариваться. 

Проще говоря, нам некомфортно и мрачновато, когда мы работаем в тусклых помещениях c вертикальным освещением без дополнительного настенного. Вспомните нуарные фильмы и старые триллеры, в них нехватка света усиливает мрачность и саспенс происходящего.

Image Title

Но освещение не только влияет на нас. Потребность в свете изменила облик наших городов. Повлияла на наши верования, выведя из мрака призраков, гоблинов и других мистических существ. Профессор кафедры физики и оптики Университета Северной Каролины Грег Гбур полагает, что большинство художественных историй построено вокруг момента, когда наступает ночь или становится темно — типичный прием в ужастиках. Недаром первые трактаты, которые подвергли сомнению существование всякой нечисти, написали в крупных городах Нидерландов и Англии, где началось повсеместное внедрение уличного освещения в Европе. 

Американский философ и натуралист Генри Дэвид Торо написал в ХIХ веке в своей автобиографии «Уолден, или Жизнь в лесу»:

«Я думаю, что люди до сих пор побаиваются темноты, хотя все ведьмы давно казнены, а христианство и свечи введены повсеместно».

В середине XIX века появилось газовое освещение и изменило все. Художники, богема и обыватели отважились познавать и осваивать улицы ночных городов. В карманном путеводителе 1850 года «Нью-Йорк в газовом освещении» рассказывают, «как проникнуть под густую завесу ночи и открыть для себя жуткие темные тайны мегаполиса».

В наше же время цены на освещение падают, а его эффективность повышается по принципу, похожему на закон Мура. Прогноз, сделанный соучредителем Intel Гордоном Муром в 1965 году, гласит, что количество транзисторов, размещаемых на кристалле микросхемы, удваивается каждые 24 месяца. Спустя полвека закон продолжает работать, хотя некоторые эксперты полагают, что еще несколько лет — и он утратит актуальность. 

А световое поле работает по закону Хайца. В 2000 году доктор Роланд Хайц, работавший тогда в компании Agilent Technologies, предсказал, что стоимость светодиодного освещения снизится в 10 раз, в то время как яркость будет увеличиваться в 20 раз в десятилетие. Насколько долго эта тенденция будет продолжаться — предмет бурных дискуссий, но технология твердотельного освещения SSL основана на полупроводниковых компонентах, поэтому цена на технологию фиксируется, по крайней мере, на данный момент, и освещение, скорее всего, будет продолжать дешеветь.

Image Title

И пока цены на освещение падают, наша потребность в нем пропорционально возрастает. Физик Джефф Цао из американской Национальной лаборатории Сандия уже несколько лет занимается экономическим соотношением затрат и выгод искусственного освещения. Проанализировав наборы данных, охватывающие три столетия и шесть континентов, Цао и его коллеги выявили поразительную закономерность:  когда люди сталкиваются с доступной и эффективной технологией освещения, они просто используют ее больше. Так мы попадаем в парадокс Джевонса, который гласит, что технологический прогресс, который увеличивает эффективность использования какого-либо ресурса, увеличивает, а не уменьшает объем его потребления. То есть вместо того, чтобы экономить свет, мы тратим его еще больше. 

И как любой наркозависимый, мы не знаем, когда нужно остановиться. Антрополог Кэрол Вортман из университета Эмори проводила полевые работы в развивающихся странах со скудным ночным освещением, например, в Новой Гвинее и Вьетнаме, и установила, что у нас нет встроенных механизмов для снижения потребления, даже в интересах нашего физического здоровья. 

Нарушение циркадных ритмов и световое загрязнение неба — всего лишь цветочки. Исследователи из Сандии прогнозируют, что развитым странам понадобится еще не одно десятилетие, чтобы «насытиться» светом.

Image Title

Тем не менее мы можем научиться контролировать его использование. Экономист-эколог Блейк Алкотт считает, что «постоянное повышение эффективности должно компенсироваться физическими ограничениями, такими как квоты или нормирование». Ученый считает, что нам понадобятся тормозные механизмы, чтобы ограничить экспансивный рост освещения в развитых странах. 

Не последняя роль здесь отводится технологиям. Цао предсказывает, что будущее за смарт-датчиками и интеллектуальными системами.

«И хотя это может показаться жутким, но когда умные системы будут знать, где конкретно вы находитесь, то смогут придумать много способов экономии энергии и разумно использовать свет», — заявляет Цао.

Исследователи надеются, что будущие осветительные смарт-системы будут контролировать в реальном времени длину и интенсивность световых волн, а также размещение света. Это будут датчики или устройства, которые станут «регулировать освещение» в зависимости от  времени суток, места и предпочтений людей. 

Компактные люминесцентные лампы, как ожидается, уступят место SSL в ближайшем будущем, когда первые системы «умного» освещения начнут набирать обороты, говорят исследователи. Как полагает Цао, мы вступим в эпоху, когда «системы освещения получат информацию, необходимую для настройки света в соответствии с предпочтениями пользователей». И это должно изменить наше мышление. 

Но не все настроены так оптимистично. Уильям Нордхаус полагает, что есть некоторые проблемы с качеством больших наборов данных, используемых группой Цао в их исследовании. Он твердо уверен, что всеобщего светового насыщения не следует ожидать в скором будущем.

Image Title

Тогда дело в руках местных властей. Кэтрин Нойджент и Филип Масси из Обсерватории Лоуэлл создали ограничения, которые устанавливают определенное количество люменов (единица измерения светового потока) на один акр и комендантский час для наружного освещения. Таким образом они «фактически остановили влияние бытового, коммерческого и наружного освещения на ночное небо».

Последними словами Гете на смертном одре были «Побольше света!». Сегодня мы живем в мире, который удовлетворяет требованиям немецкого классика и даже превосходит его самые смелые мечты. Света стало настолько больше, что детеныши морских черепах путаются в направлениях на их пути от гнезда к кромке воды, светлячки не находят себе партнеров для размножения, а 90% населения мира не могут больше увидеть Млечный Путь невооруженным глазом. Сможем ли мы когда-то насытиться светом — покажет время.  

Иллюстрации — инсталляция «Атараксия» аргентинского художника Эудженио Куттика. Источник: Collosal.


Комментарии


Читайте также