Новая математическая модель указывает на возможность глобального демографического коллапса к 2064 году
В новом исследовании с открытым доступом, которое я опубликовал вместе со своим покойным коллегой Костей Траченко из Лондонского университета королевы Марии, предлагается удивительно простое нелинейное математическое уравнение, которое объединяет 12 000 лет роста человеческой популяции и указывает на суровые сценарии будущего в случае усиления глобальных экологических кризисов.
Исследование, опубликованное в журнале Chaos, Solitons & Fractals, описывает нелинейную модель «обратной связи по темпам роста» населения Земли. Изначально мы с Траченко разработали это уравнение совершенно в другом контексте — для физики неупорядоченных материалов, таких как стекла и аморфные твердые тела.
Теперь мы показываем, что та же самая математическая модель способна воспроизвести большинство ключевых закономерностей демографического роста, наблюдавшихся на протяжении последних 12 000 лет, от эпохи неолита до современности.
В отличие от классических демографических моделей, которые рассматривают рост либо как экспоненциальный, либо как логистический, наша новая концепция может естественным образом переключаться между различными историческими режимами с помощью всего одного параметра. В одни периоды человечество увеличивалось медленно и стабильно, в другие — рост ускорялся взрывными темпами. Согласно нашим выводам, все эти сдвиги могут возникать из одной и той же базовой нелинейной динамики.
Наша модель также пересматривает один из самых знаменитых прогнозов в демографии — сценарий «Судного дня», предложенный в 1960 году Хайнцем фон Фёрстером и его коллегами. Тогда они математически экстраполировали данные и заявили, что население мира устремится к бесконечности примерно к 2026 году.
Человечество избежало этой траектории благодаря глобальному снижению уровня рождаемости, однако наше новое исследование доказывает, что математические механизмы безудержного взрывного роста при определенных условиях все еще могут проявиться вновь.
Чтобы протестировать теорию, мы сравнили наше уравнение (которое иногда называют уравнением Траченко — Закконе) с эмпирическими демографическими данными за разные исторические эпохи. Мы обнаружили, что модель успешно воспроизводит как фазы «сжатого экспоненциального» роста (такие как стремительное расширение в эпоху индустриализации), так и режим более медленного «растянутого экспоненциального» роста, который характеризует динамику населения планеты примерно с 1970 года.
Самая интригующая часть нашей работы посвящена гипотетическим сценариям будущего. В нашем базовом анализе текущий глобальный тренд не ведет к катастрофической сингулярности, подобной предсказанной фон Фёрстером, поскольку управляющий параметр остается в стабилизирующем режиме.
Тем не менее, мы также смоделировали ситуацию, при которой масштабные экологические кризисы внезапно накладывают жесткие ограничения на емкость среды Земли из-за климатического коллапса, пандемий, конфликтов или дефицита ресурсов.
При намеренно консервативном допущении худшего сценария — когда устойчивая емкость Земли резко падает примерно до 2 миллиардов человек — наша модель предсказывает стремительное сокращение численности населения мира, при котором человечество может сократиться вдвое примерно к 2064 году.
В статье мы особо подчеркиваем, что это не точный прогноз, а скорее иллюстративный математический сценарий, призванный показать, насколько чувствительной может быть динамика населения к резким экологическим или социальным изменениям. Мы акцентируем внимание на том, что текущая траектория движения остается относительно стабильной и не означает неминуемого краха.
Если не говорить о демографии, мы полагаем, что эта работа может быть полезна для переноса идей из физики конденсированного состояния в науку о народонаселении. Те же математические структуры, которые описывают, как со временем релаксирует атомная динамика в стеклах, судя по всему, способны описать, как человеческие общества растут, стабилизируются и потенциально теряют устойчивость на протяжении веков.
Согласно нашему анализу, предложенный математический аппарат дает компактную возможность исследовать варианты будущего — от устойчивой стабилизации до безудержного роста или внезапного коллапса — в рамках единого математического языка.
Автор: Алессио Закконе
Под редакцией Сэди Харли, рецензент: Роберт Эган
Phys.org
Оригинальная статья , о которой идёт речь :
Global population crisis scenarios predicted by a general nonlinear dynamical model
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960077926006831
п.с.
Я само исследование прочитал в пересказе ИИ в качестве научно-популярного синопсиса - и сильно удивился . Представляю , как удивятся люди понимающие математику ..