Сергей Капица - Парадоксы роста. Законы развития человечества
Во всяком случае, эти флуктуации, более или менее синхронные от одного конца земной суши до другого, помогают вообразить, понять, что различные людские массы на протяжении веков находятся между собой в относительно устойчивом количественном соотношении: одна равна другой или же вдвое превосходят третью. Зная размер одной из них, можно вычислить весомость другой и, следуя таким путем, восстановить (с погрешностями, присущими такому методу расчета) численность всей массы людей. Интерес, представляемый этим глобальным числом, очевиден: каким бы оно ни было неопределенным и неточным, по необходимости оно поможет обрисовать биологическое развитие человечества, рассматриваемое как единая масса, как единый фонд, как сказали бы статистики [7].
В этом свидетельстве историка нас поражает ясность понимания системной сущности истории человечества, которая и лежит в основе всей развитой нами концепции.
Таблица 1. Рост населения Земли (млн)
В табл. 1 приведена сводка последних данных о населении Земли от возникновения человечества до предвидимого будущего [23]. На всем протяжении роста населения оценки палеодемографии согласуются с результатами модельных расчетов численности населения. Заметим, однако, что точность таких данных о недавнем прошлом для населения мира Nm от силы достигает 10%, а для скорости роста ~ 20%.
Чем более отдаленное время рассматривается, тем ниже точность оценок, — а поэтому речь может идти только о порядках величин.
В частности, оценки для населения мира в начале нашей эры различаются в 2–3 раза, как, например, в случае с трактовкой численности населения Китая в эпоху династий Цинь и Хань. Чем более отдаленное время рассматривается, тем ниже точность оценок, и поэтому речь может идти только о порядках величин. Поскольку речь идет об изменениях численности населения мира в десятки тысяч раз, то такая логарифмическая точность оказывается достаточной и в целом подтверждает расчеты. В рамках модели роста длительность перехода определяется одной постоянной — временем τ = 45 годам, и переходы при разных значениях τ показаны на рис. 8. Однако выбор значения τ определяется полушириной глобального демографического перехода, показанного на рис. 9 и независимо согласующегося с численностью населения мира в 1995 г.
Таким образом, значение τ = 45 годам определяется рядом факторов в согласии с независимыми характеристиками всей системы населения мира. Как уже отмечалось, значение, к которому асимптотически стремится численность населения мира N∞ = 2N1 равно удвоенной численности населения мира в момент пика скорости роста во время демографического перехода при Т1 = 1995 г. Для описания демографического перехода Шене ввел демографический мультипликатор М, который указывает, насколько возрастает население мира в результате демографического перехода [21]. Продолжительность демографического перехода составляет 2τ = 90 лет от его начала в момент времени Т1 — τ = 1950 г. до его конца при Т1 + τ = 2040 г. В модели M = 3,00, а фактическое значение Mf = 2,95, и от τ величина мультипликатора не зависит (см. рис. 8).
Рис. 7. Рост населения мира в течение демографической революции 1750–2200 гг.
1 — прогноз IIASA; 2 — модель; 3 — взрывной уход на бесконечность (режим с обострением); 4 — разница между расчетом и населением мира, увеличенная в 5 раз, где видны суммарные потери при мировых войнах XX в., о — 1995 г. Продолжительность демографического перехода составляет 2τ = 90 лет.
Эти результаты также подтверждают глобальный характер демографической революции, в частности то, что все человечество может быть описано как единая взаимосвязанная эволюционирующая система. Для оценок населения Земли в предвидимом будущем результаты моделирования следует сравнить с расчетами Международного института прикладного системного анализа (IIASA), ООН и других агентств. Прогноз ООН на 2150 г. основан на ряде сценариев для рождаемости и смертности по 9 регионам мира. По оптимальному сценарию население Земли к этому времени выйдет на постоянный предел 11600 млн. По среднему варианту Отдела народонаселения ООН к 2300 г. ожидается 9 млрд. Таким образом, и прогнозы демографов, и теория роста приводят к выводу, что население Земли стабилизируется на уровне 9-11 млрд и даже не удвоится по сравнению с тем, что уже есть.
И прогнозы демографов, и теория роста приводят к выводу, что население Земли стабилизируется на уровне 9-11 млрд.
Действительно, до рубежа 2000 г. население нашей планеты росло с постоянно увеличивающейся скоростью. Тогда многим казалось, что демографический взрыв, перенаселение и неминуемое исчерпание ресурсов и резервов природы приведет человечество к катастрофе. Однако в 1995 г., когда население мира достигло 5,7 млрд а темпы прироста населения — своего максимума 84 млн в год, или 220–240 тыс. человек в сутки, или 10 тысяч в час, скорость роста начала уменьшаться, что указывает на наступление заключительной стадии глобального демографического перехода и предвидимой стабилизации населения Земли.
Рис. 8. Демографический переход населения мира в зависимости от характерного времени τ
Данные по росту населения и функция роста дают возможность определить полное число людей Р0,1, когда-либо живших на Земле от момента начала антропогенеза Т0 до Т1 — до демографической революции. Оно равно 96 млрд, что вполне согласуется с недавней оценкой в 106 млрд, данными Хаубом [24] и другими авторами.
Эти расчеты указывают на то, что во всей истории человечества было 1 + ln К = 12 циклов — эпох развития и в течение каждой из них жило по 8 млрд человек. Это число является инвариантом динамической постоянной для всей системы населения мира и следует из самоподобия процесса роста. Поскольку рост и развитие сцеплены между собой, то эти циклы определяют временную структуру всей истории человечества от древнейших времен до наших дней.
Таким образом, как моделирование, так и эмпирические оценки демографии приводят к важнейшему выводу о грядущей стабилизации населения мира, при которой в режиме нулевого роста и устойчивой численности населения Земли наступит новая эпоха в истории человечества.
Преобразование времени истории
При описании истории человечества нелинейная динамика роста населения мира приводит к тому, что само развитие преобразует течение собственного темпа времени. Это прежде всего видно в экспоненциальном сокращении длительности исторических периодов, в котором проявляется существенная для понимания роста относительность времени в истории (рис. 2). Так, Древний мир длился около трех тысяч лет, Средние века — тысячу лет, Новое время — триста лет, а Новейшая история — чуть более ста лет. Историки, в первую очередь И. М. Дьяконов [9], обращали внимание на это сокращение исторической длительности по мере развития человечества. Однако, чтобы понять суть уплотнения времени, его следует сопоставить с динамикой роста населения. В случае гиперболического роста относительная скорость роста населения обратно пропорциональна давности — времени, исчисляемому от критической эпохи 2000 г. Так, две тысячи лет назад население мира росло на 0,05% в год, 200 лет назад — на 0,5% в год, а 100 лет назад — уже на 1% в год. Максимальной скорости относительного роста 2% в год человечество достигло в 1960 г. — на 35 лет раньше максимума абсолютного прироста населения мира. Следует еще раз подчеркнуть, что ускорение роста связано с собственными внутренними процессами развития и самоорганизации человечества, и никак не происходит из-за исчерпания ресурсов.
В антропологии и традиционной истории периодизации глобального исторического процесса и идентификации циклов в развитии человечества посвящена громадная литература. Заметим, что отсчет логарифмического Времени-2 следует вести от 1995 г. — года максимума скорости роста человечества, и последние циклы, завершающиеся современной сингулярностью роста и глобальной демографической революцией, были уже указаны. Эту периодизацию экспоненциально возрастающих циклов легко продолжить в прошлое до самой первой сингулярности, связанной с появлением человека, одаренного разумом, что дает возможность рассчитать всю последовательность циклов и сравнить ее сданными, полученными поколениями антропологов и историков при установлении периодизации всей истории человечества за 4,3 млн лет. Таким образом, вся история человечества, хронология которой структурирована на основании смены культур и технологий в циклы в соответствии с общепринятыми данными истории и антропологии, дана в табл. 2. Расчетная картина удивительно точно следует данным историков, несмотря на все трудности установления периодов, особенно в каменном веке. Так, некоторая неопределенность возникает с последней эпохой каменного века — мезолитом. Для численности населения эпох каменного века надежных данных практически нет, и датировка переходов определяется технологическими и культурными маркерами.
