Население Земли как растущая иерархическая сеть

Несомненным достоинством нашей модели является то, что она сформулирована на языке математики (иначе в ней не было бы никакого смысла), но математика здесь несложная – на уровне первого курса технического Вуза. Заметим, что математические выкладки (проверенные и перепроверенные) почти всегда можно пропустить без всякого ущерба для понимания, а в главе «Краткое описание модели» приведен ее упрощенный вариант, в котором разберется даже старшеклассник.

Сетевая модель единственная из всех существующих позволяет не только объяснять, но и предсказывать. И только это ее качество имеет, с нашей точки зрения, ценность. Никаких мифов, никакой философии, никаких общих рассуждений – только исходные постулаты и их следствия. Так, численность населения мира на момент завершения глобального демографического перехода в шестидесятых годах XXI столетия, согласно нашей модели, достигнет своего предельного значения 9,2 ± 0,2 млрд человек и многие тысячи лет меняться практически не будет.

Наша теория предсказывает, что в ближайшие 100-200 лет будет установлен контакт хотя бы с одной внеземной цивилизацией. Причем число таких контактов к моменту времени t в ближайшие сотни и тысячи лет будет расти пропорционально выражению (t ? 1970)

, т. е. кубу времени, отсчитываемому от некоторой даты второй половины прошлого столетия.

Но особенно важным является то, что наша теория может быть фальсифицирована. Возраст Вселенной вычислен нами с точностью до пяти значащих цифр: T

= 13805,2 ± 0,2 млн лет. И этот результат пока полностью согласуется с имеющимися наблюдательными данными и существующей на данный момент теорией: T

= 13750 ± 130 млн лет – Plank, T

= 13799 ± 21 млн лет – стандартная космологическая модель.

Возраст Вселенной (время Большого взрыва) постоянно уточняется: еще несколько лет назад считалось, что он равен 13,7 млрд лет, сейчас же достоверно установлено, что это 13,8 млрд. Посмотрим, какой будет следующая значащая цифра. Согласно нашим подсчетам, это будет единица: 13,81 млрд лет.

* * *

Мир, в котором мы живем, имел свое начало: 13,8 млрд лет тому назад стартовала эволюция нашей Вселенной. Но то, что имело начало – должно иметь и конец. Финальность, устремленность универсальной эволюции к своему естественному завершению, финалу является, по нашему мнению, ее движущей силой. Этой теме посвящена отдельная глава нашей книги.

Финал эволюции Вселенной – и в это почти невозможно поверить – состоится, согласно нашим подсчетам, примерно через 1,5 млн лет. Эта дата была получена в результате двух никак не связанных между собой вычислений и поэтому представляется весьма надежной. Иначе говоря, не миллиарды вовсе (и, конечно же, не бесконечность!) а всего лишь полтора миллиона лет осталось у этой Вселенной на эволюцию.

Взгляд на универсальную эволюцию как на запланированный, ускоряющийся процесс, имеющий уникальное начало и абсолютное завершение, позволяет по иному взглянуть на некоторые природные явления, причина которых до сих пор остается непонятной. В частности, это касается физики Солнца, паранормальных явлений, природы шаровой молнии.

В главе «Фантазии на тему эволюции» мы изложили свою точку зрения по всем этим вопросам, а также наши представления об основных этапах Большой истории и будущем человечества. И хотя все эти фантазии никак не претендуют на научность, возможно, что зерно истины в них есть.

Множество удивительных совпадений, с которыми мы столкнулись при работе над этой книгой, может быть добавлено в копилку так называемого антропного принципа. В главе «Всего лишь случайнось?» мы попытались подсчитать вероятность некоторых таких совпадений, исходя из существующих представлений о развитии и эволюции.

* * *

В своих работах по теоретической демографии С.П. Капица наряду с выдающимися достижениями допустил также и большое количество ошибок (не ошибается тот, кто ничего не делает), математических просчетов, утверждений, противоречащих его же собственной логике.

Из-за огромного уважения к памяти выдающегося популяризатора науки, которого нам всем очень не хватает, наши критические замечания не выделялись в отдельную главу, а были разбросаны по всей книге.

В этой книге вы также найдете подробный анализ ряда публикаций С.В. Циреля и А.В. Подлазова по некоторым проблемам гиперболического роста и эволюции, а также уничтожающую критику псевдонаучных изысканий А.Д. Панова[3 - Чтобы разобраться в феномене универсальной эволюции Панов применяет… термодинамику! Для универсума, биосферы и ноосферы не по аналогии вовсе, а в прямом термодинамическом смысле вводятся в рассмотрение такие понятия, как фазовый переход, масштабная инвариантность, фазовое пространство, точка бифуркации… Физикалистский, катастрофический подход к историческому, эволюционному процессу приводит Панова к апокалиптическим, абсурдным результатам.Для неискушенного ума творчество Панова представляет несомненный вред уже только потому, что после прочтения его работ может возникнуть иллюзия, что эволюцию и историю можно описывать на языке термодинамики. Для искушенного ума знакомство с «трудами» Панова – напрасная трата времени.] и А.В. Коротаева, посвященных биосферному кризису и сингулярной точке эволюции.

Но главное внимание нами уделено «трудам» историка-востоковеда А.В. Коротаева по проблеме гиперболического роста населения Земли, которые мы вообще не считаем научными. «Наиболее убедительная», по мнению ее создателя, изобретательская теория Коротаева не имеет права называться научной, потому что принципиально непроверяема и ничего не предсказывает.

Подмена понятий, отсутствие каузального анализа изучаемых связей, неверное определение закона гиперболического роста, игнорирование проблемы устойчивости роста, физикализм – вот далеко не полный перечень грубых просчетов ее автора. Коротаев много лет занимался проблемой гиперболического роста населения Земли, но так в ней ничего и не понял. И это не голословное утверждение: нами представлена обстоятельная критика в его адрес.

Хуже всего то, что, возомнив себя гуру в вопросах роста и перехода, он обманывает, вводит в заблуждение многочисленных читателей своих работ. Многочисленных не потому, что его исследование пользуется популярностью, а потому, что он сам позаботился «пропечатать» себя и соавторов везде, где только возможно.

С именем Коротаева связано еще одно уродливое явление последнего времени, которое мы назвали «коротаевщина». Суть его заключается в том, что растет поток низкопробной научной, скорее псевдонаучной, и научно-популярной литературы, созданной компактной группой лиц, которую мы назвали «коротаевской корпорацией», т. е. речь идет о профанации научно-просветительской деятельности (см. п. «Осторожно – коротаевщина!»).

* * *

Отдельная и, казалось бы, никак не вписывающаяся в главное направление тема, которой мы коснулись в этой книге, – это законы роста численности изолированных популяций. Но она напрямую связана с проблемой гиперболического роста: нами представлены многочисленные аргументы, говорящие о том, что гиперболический рост популяций как автокаталитический процесс – никогда не встречается в природе.

Введение

Загадка гиперболического роста

Все человечество в целом обладает некой общностью, которую историки могли бы надеяться постичь так же глубоко, как им удается постичь то, что объединяет группы меньшего размера.

    Уильям Макнилл, «Мифстория» (Mythistory)

Гиперболический рост численности населения мира впервые был описан в статье Х. Фёрстера, П. Мориа и Л. Эмиота, опубликованной в 1960 году в журнале «Science», которая называлась «День страшного суда пятница 13 ноября 2026 года». Анализируя большой объем демографических данных от начала новой эры до 1960 года по методу наименьших квадратов, они выяснили, что зависимость численности от времени хорошо аппроксимируется степенной функцией с показателем n = -1.

Причем точность, с которой был определен показатель n, получилась очень высокой: доверительный интервал оказался равен всего одной сотой! Так впервые обнаружилось, что кривая роста населения Земли лучше всего описывается гиперболой (1):

Рис 1. Закон гиперболического роста населения Земли. Где C и Т

– константы: C = 187 млрд, Т

= 2027 г.

Статья Фёрстера и его коллег привлекла внимание ученых всего мира. Согласно обнаруженной закономерности численность человечества 13 ноября 2026 года должна была устремиться к бесконечности.

Но не только апокалиптический результат этого исследования вызывает удивление. Уже сам факт гиперболического роста населения Земли, и мы это в дальнейшем покажем, приводит к неизбежному выводу: человечество на протяжении последних двадцати столетий представляло единую, взаимосвязанную (каждая часть — с каждой), растущую систему. Поверить в такую системность очень трудно и для ее объяснения авторами была привлечена модная в то время теория игр:

«Однако то, что может быть правильным по отношению к элементам, которые из-за отсутствия между ними адекватной коммуникации должны принимать участие в соревновательной игре с (почти) нулевой суммой выигрыша, может быть неправильным для элементов, обладающих системой коммуникации, которая дает им возможность образовывать коалиции, пока все элементы не оказываются столь сильно связаны между собой, что все население с точки зрения теории игр может рассматриваться в качестве единого игрока, ведущего игру, в которой в роли второго игрока-оппонента выступает природа»[19 - Foerster, Mora, and Amiot 1960].

Формула Фёрстера была уточнена немецким астрофизиком С. Хорнером. Полученная им простая зависимость с удивительной точностью описывает  рост населения мира в течение многих тысяч лет. [2]

Рис 2. Формула Хорнера: зависимость численности населения Земли от начала неолита до второй половины ХХ века.

С момента открытия закона роста населения Земли прошли десятилетия, однако загадка этого «аномального» гиперболического роста так и остается неразгаданной.

«Томас Роберт Мальтус (1766–1834) вошел в историю благодаря книге «Опыт о законе народонаселения, или изложение происшедшего и настоящего действия этого закона на благоденствие человеческого рода», анонимно опубликованной в 1798 году. В этом труде он утверждал, что численность населения, если тому не возникает помех, возрастает в геометрической прогрессии. И, как выяснилось позже, это действительно так, для всех видов от амебы до слона в условиях избытка ресурсов.

Для всех, кроме человека. Данные палеодемографов показали, что в течение последних двух миллионов лет численность населения росла гораздо быстрее. И результаты налицо: нас в десять тысяч раз больше, чем наших ближайших родственников, человекообразных обезьян. Почему? И что с этим законом произойдет дальше? Это фундаментальные вопросы мировой динамки, антропологии, демографии. Передний край»[20 - Компьютерра № 27–28 от 1 августа 2007 года.].

Такого роста просто не должно было быть: колонии бактерий так не растут, популяции животных так не размножаются. Не вызывает также доверия объяснение этого явления «информационным взаимодействием всех людей Ойкумены», которое предложил С.П. Капица.

Для того, чтобы почувствовать сколь необычным, парадоксальным был этот рост на протяжении всей истории развития человечества нужно изобразить его график без применения логарифмического масштаба. Представим себе стандартную малогабаритную квартиру. Оклеим ее стену миллиметровой бумагой. Ширина 4 метра, высота 2,5 метра. Масштаб по горизонтали: один миллиметр – 1000 лет, один сантиметр – 10 000 лет, один метр – 1 миллион лет.

Масштаб по вертикали: один миллиметр – 5 млн человек (население Петербурга), сантиметр – 50 млн человек (немного меньше половины населения России), метр – 5 миллиардов человек (несколько меньше населения Земли в 2000 году – 6,5 млрд). Род Homo появился примерно 2 млн лет тому назад, его численность была в то время ~ 100 тысяч.

В момент начала неолита (8 тысяч лет до н. э.), с которого начался форсированный рост «популяции», ее численность была ~ 10 млн человек. Начало координат поместим посередине стены внизу у пола, ось N направим вверх. Начинаем строить график с левого нижнего угла.

На протяжении двух метров «кривая» почти не отрывается от плинтуса и достигает высоты всего 3 мм в момент начала неолита. Затем на отрезке один сантиметр она вздымается на высоту ~ двух метров. График столь крут, что его можно считать вертикалью. И далее, без всяких промежуточных стадий, эта «вертикаль» переходит в «горизонталь».

Можно ли представить себе что-нибудь более парадоксальное? (Рост населения Земли за последние 200 тысяч лет хорошо иллюстрирует ролик (http://news.liga.net/video/society/13541403-v_seti_poyavilsya_rolik_ob_istorii_chelovechestva_za_200_tysyach_let.htm), который в 2016 году разместил в сети американский музей естественной истории[4 - https://www.youtube.com/watch?v=PcwCJHT4Onk (https://www.youtube.com/watch?v=PcwCJHT4Onk)].)

Два миллиона лет тому назад по непонятным причинам нарушилось «прерывистое равновесие» и на сцене эволюции появился род Homo. Затем начался рост его численности. Сначала он был чрезвычайно медленным. Проходили десятки и сотни тысяч лет, а скорость этого роста, хотя и увеличивалась, но оставалась очень небольшой. К моменту начала неолита, т. е. примерно за два миллиона лет, численность «популяции» достигла значения ~ 10 млн человек.

Потом что-то произошло – никто не знает в чем настоящая причина неолитической революции, но с этого момента начался взрывной рост. Всего за десять тысяч лет численность населения Земли выросла примерно в тысячу раз. Этот рост хорошо аппроксимируется гиперболой, что было установлено австрийским физиком и математиком Хайнцем фон Фёрстером в 1960 году.