Метод. Московский ежегодник трудов из обществоведческих дисциплин. Выпуск 5: Методы изучения взаимозависимостей в обществоведении

Источник: расчет по данным The Integrated Network for Societal Conflict Research, The Center for Systemic Peace.

Рис. 10.

Географическое распространение межэтнических вооруженных конфликтов в Северном полушарии (период 1955–2011 гг., осреднение по 282 событиям)

Источник: расчет по данным The Integrated Network for Societal Conflict Research, The Center for Systemic Peace с дополнениями автора.

Рис. 11.

Зависимость частоты экстремальных протонных событий от резонанса Меркурия и Венеры 1 : 2 по полуосям орбит (1976–2012 гг., осреднение по 246 событиям)

Источник: расчет по данным Space Weather Prediction Center с использованием программы Alcyone Ephemeris 3.

Рис. 12.

Частота террористических актов в Испании в периоды до и после резонанса Меркурия и Венеры 1 : 2 по полуосям орбит (1970–2007 гг., осреднение по 1113 случаев)

Источник: расчет по данным Global Terrorism Database с использованием программы Alcyone Ephemeris 3.

Рис. 13.

Частота автомобильных аварий в Австралии в периоды до и после резонанса Меркурия и Венеры 1 : 2 по полуосям орбит (1989–2012 гг., осреднение с шагом в три дня по 20 257 случаям)

Источник: расчет по данным Australian Road Fatality Statistics с использованием программы Alcyone Ephemeris 3.

Рис. 14.

Динамика инвестиций в природоохранные мероприятия в Российской Федерации в абсолютном исчислении и в процентах от общего объема капиталовложений

Источник: расчет по данным Росстата.

Рис. 15.

Распространение «зеленого» стандарта LEED в США в зависимости от медианного дохода населения (2011 г.)

Источник: расчет по данным US Green Building Council и U.S. Census Bureau.

Рис. 16.

Годовые доходы и суицид в США

Источник: по данным American Foundation for Suicide Prevention и U.S. Census Bureau.

Космология судного дня

    A.В. Юров

1. Введение

Космология считается одновременно самой романтичной и в то же время самой непрактичной из всех наук. Космолог не занимается разработкой новых типов полупроводников, использование которых может привести к новому рывку в области высоких технологий, он не развивает методы интегрирования уравнений газодинамики, что важно для построения новых ракетных двигателей или уточнения метеорологических прогнозов. Космолог не разрабатывает ионные ловушки, алгоритмы квантовых вычислений. Не занимается проблемой термоядерного синтеза и поиском альтернативных источников энергии. Словом, космолог изучает настолько фундаментальные вопросы, что об их практическом приложении говорить вообще не приходится.

Даже деятельность астрономов, людей традиционно далеких от «повседневных проблем», и та выглядит более «земной». В самом деле, именно астрономы наблюдают за движением искусственных спутников Земли, проводящих важные геофизические наблюдения из космоса и обеспечивающих возможность дальней связи. Астрономы должны предупредить нас о возможности падения на Землю крупного астероида, способного нанести существенный ущерб (вплоть до полного уничтожения) человеческой цивилизации. Маловероятность этого события не отменяет необходимости «постоянной службы неба». Наконец, изучение новых и сверхновых звезд совместно с наблюдениями за поверхностью Солнца (с одновременной разработкой математических моделей, описывающих многообразие процессов, происходящих под поверхностью Солнца) призвано привести нас в состояние «боевой готовности» при первых проявлениях того, что Солнце готовится стать новой[4 - Не ясно, однако, что бы мы стали делать, если бы астрономы предупредили, что Солнце собирается не сегодня-завтра – взорваться! Правда, те же астрономы утверждают, что мы можем спать спокойно, по крайней мере, ближайшие несколько миллиардов лет. Так что деятельность астрономов достаточно практична – они обеспечивают нам спокойный сон.].

В отличие от астрономов, космологи исследует вселенную на максимально больших расстояниях. Их интересует то, что происходило 15 млрд лет назад и что произойдет через, по крайней мере, такой же промежуток времени. Их не интересует что?то меньшее, чем 200 Мпс. Изучая раннюю вселенную, космологи поняли, что им необходима физика очень больших энергий (10

– 10

 ГэВ), которые, вероятно, никогда не будут доступны в лаборатории. Интересно отметить, что последний аргумент в пользу кажущейся «непрактичности» космологии ряд авторов пытаются обратить в свою противоположность. Дело в том, что область столь высоких энергий представляет особый интерес для специалистов по теории струн. Уже давно было очевидно, что построить теорию ранней Вселенной можно, только используя физику элементарных частиц, однако принципиальным моментом, изменившим статус космологии, стало осознание того, что верно и обратное! А именно построить удовлетворительную теорию элементарных частиц, можно лишь используя космологию. Считается, что описание элементарных частиц возможно в рамках теории струн, но большая часть новых явлений, предсказываемых теорией струн (или ее низкоэнергетическими приближениями), происходит при энергетических масштабах, заведомо недоступных современному экспериментатору. С другой стороны, энергии порядка 10

ГэВ имели место в ранней вселенной, примерно 15 млрд лет назад, причем формирование современной крупномасштабной структуры вселенной сильно зависит от деталей процессов, протекавших в первые доли секунды после Большого взрыва, которые, в свою очередь, определяются теорией струн. Таким образом, астрономические наблюдения (особенно за реликтовым фоном) оказываются единственным известным на сегодня способом экспериментального тестирования, пригодным для специалистов, работающих в теории струн. Тем не менее исследования в области теории струн сами по себе весьма далеки от практических применений, и неизвестно, изменится ли когда-нибудь это положение вещей.

Все вышесказанное свидетельствует о кажущейся «непрактичности» космологии как физической дисциплины. Цель данной работы – опровержение этого утверждения. Мы попытаемся показать, что справедливо прямо обратное суждение: космология является самой практической из всех наук, поскольку, как мы увидим, приводит к выводам, весьма актуальным не только для космологов, но и для всех людей, в том числе далеких от науки. Мы покажем, что если так называемая стандартная космологическая модель (СКМ), о которой иногда говорят как о «космологическом коркодансе», верна, то человеческой цивилизации осталось существовать гораздо меньше, чем это принято думать! Насколько меньше? Речь идет не о миллионах или тысячах лет, а о столетиях или даже, при наиболее экзотичном варианте, десятилетиях! Вероятно, читатель подумает, что авторы занимаются мистификацией. Каким образом изучение вселенной как целого может привести к таким выводам? Поразительно, но может. Именно этой теме посвящена данная работа. Отметим, что предсказания о грядущем «конце света», сделанные на основе чисто статистических аргументов, давно и оживленно обсуждаются в литературе. Появился специальный термин: Аргумент Судного дня (в подлиннике Doomsday argument [Carter, 1983; Leslie, 1990; Gott, 1993; Nielsen, 1989]). Аргумент Doomsday не использовал космологических соображений и подвергался обширной критике. Наиболее ясно эта позиция изложена в статье Олума [Olum, 2002]. Мы, однако, покажем, что критика Олума несправедлива, если принять во внимание СКМ. Более точно, используя аргументацию Олума в рамках «космологического коркоданса», мы неизбежно приходим к справедливости Аргумента Doomsday. Другими словами, Кен Олум доказал справедливость Аргумента Судного дня, хотя и написал свою работу с целью опровержения последнего!

Работа организована следующим образом: во втором разделе мы обсуждаем Аргумент Судного дня и решение, предложенное Олумом для устранения последнего. В третьем разделе мы показываем, что правило подсчета частот в мультиверсе отличается от того, которое использовалось в [Olum, 2002] для решения парадокса Doomsday и, напротив, приводит к справедливости Аргумента Судного дня. В четвертом разделе, используя данные математической демографии и методы, развитые выше, мы оцениваем время наступления «конца света». Даже грубые вычисления свидетельствуют о том, что «конец света» должен наступить в течение ближайших десятилетий. Трудно счесть такое заключение чем?то непрактичным, не так ли?

2. Аргумент Doomsday

В своей классической постановке Аргумент Doomsday выглядит следующим образом: пусть p

и p

– вероятности того, что человеческая цивилизация (раса) будет существовать соответственно «недолго» и «долго». Срок существования – не определяется. Все, что нам надо знать, – это то, что в первом случае человечество исчезнет, набрав в «общей сумме» N

когда-либо живших людей, а во втором – N

, причем N

>> N

. Разумеется, эта картина может показаться чрезвычайно упрощенной. Наверное, возможно множество вариантов развития человечества, и нелепо все сводить к двум возможностям. Тем не менее в качестве некоей усредненной картины ее использовать можно. Современный уровень знаний не позволяет вычислить числа p

и p

= 1? p

, но этого и не требуется. Более того, можно даже принять оптимистичный взгляд на вещи и считать, что величина p

по крайней мере не меньше величины p

. Это не изменит конечного результата. Нас будет интересовать условная вероятность p (S|N), которая равна вероятности того, что «я» живу в короткоживущей цивилизации, при условии, что я N-й рожденный человек. Конечно, определить величину N – затруднительно, поскольку непонятно кого считать первым человеком. Но в принципе ясно, что какое бы соглашение относительно первого человека ни было принято, в рамках его число N будет определено.

Пусть p (N|S) и p (N|L) условные вероятности того, что я N-й рожденный человек в, соответственно, короткоживущей и долгоживущей расах. Очевидно p (N|S)/p (N|L) = N

/N

. Используя формулу Байеса, находим результат, так как N

/N