Население Земли и предвидимое будущее цивилизации [Сергей Петрович Капица] (fb2) читать постранично, страница - 2

человека, обязанное его высокоразвитому мозгу и сознанию. Теперь, когда деятельность человека приобрела планетарный масштаб, со всей остротой стал вопрос о нашем влиянии на окружающую природу, и именно поэтому очень существенно понять, какими факторами определяется рост числа людей на нашей планете.

Математическая модель роста населения земли

В основе модели лежит предположение об автомодельности развития, что выражается в масштабной инвариантности этого процесса, когда рост с большой точностью и на значительном отрезке времени описывается степенным законом:

где С = 200 миллиардов — постоянная с размерностью [человек X годы], а время Т выражено в годах от н. э. Эта формула математически и физически корректно описывающая процесс самоподобного развития, следующий гиперболическому закону, рост, известный в физике как режим с обострением.

Фактор, который не учтен в (1), есть время, характеризующее жизнь человека — его репродуктивную способность и продолжительность жизни. Если ввести, как микроскопический параметр феноменологии характерное для жизни человека время т можно исключить особенность при Т1:

Интегрируя (2), решение (1) может быть продолжено в предвидимое будущее, за пределы особенности при Т1, которое сдвинется в прошлое на 25 лет:

Значения новых постоянных, определенные с точностью нескольких процентов,

получаются на основе сравнения (3) с демографическими данными. Полученные асимптотические решения описывают рост человечества в течение трех эпох. Первая — наиболее продолжительная эпоха A антропогенеза, начинается с линейного роста, переходящего затем в гиперболический режим эпохи B. В эту эпоху до перехода рост пропорционален квадрату населения мира, и она завершается взрывным развитием и режимом с обострением — эпохой C демографического перехода с последующей стабилизацией населения мира. В теории основной динамической характеристикой системы становится безразмерная константа К = 62000 для численности группы людей, определяющей коллективный характер того взаимодействия, которым описывается рост на всем протяжении развития человечества.

Взаимозависимость и нелинейность сильно связанных событий и механизмов заставляет искать интегративные принципы для описания поведения системы. В феноменологическом уравнении скорость роста приравнивается выражению, определяющему развитие, которое дает меру сетевой сложности динамической системы или некое эффективное поле, действующее в системе человечества. Квадратичный рост не аддитивен и не линеен, и его нельзя применять для отдельного региона, а только для всего населения планеты.

При квадратичном росте развитие опирается на всю ранее накопленную человечеством информацию, которая играет основную роль в развитии. При обмене и распространении информации, в отличие от эквивалентного обмена в экономике происходит ее необратимое умножение. Распространение и передача путем цепной реакции информации — технологий и знаний, обычаев и культуры, религии и, наконец, науки есть то, что качественно отличает человека и человечество в эволюции. Долгое детство человека, овладение речью, обучение, образование и воспитание, когда размножение задерживается на 20, а теперь и на 30 лет для формирования личности, ума и сознания, определяют специфический для человечества способ развития и самоорганизации.

Механизм культурного наследования, с помощью которого происходит передача следующим поколениям приобретенных признаков, качественно отличает социальное наследование у человека от генетической эволюции у всего остального животного мира. Скорость гиперболического роста не зависит явно от внешних условий и определена только собственными системными характеристиками — параметрами К и т. Когда скорость прироста на протяжении поколения становится сравнимой с самой численностью населения мира, то возникает критический переход к стабилизации численности населения Земли.

Сравнение теории с данными антропологии и демографии

Эпоха В гиперболического роста охватывает палеолит, неолит и исторический период. За этот важнейший отрезок времени длительностью 1,6 миллиона лет, число людей еще раз выросло в K раз. Ко времени наступления демографического перехода при Т1 − t = 1955 г., население Земли составило уже 3 млрд., а к 2000 г. — середине демографического перехода, население достигнет 6 млрд., половину В таблице 10⁹= 1 млрд, и 10⁶= 1 млн.

В каменном веке человечество расселилось по всему земному шару, причем во время плейстоцена происходило до пяти оледенений, а уровень мирового океана изменялся на