Математики описали кризисный сценарий
Математики предложили простое нелинейное математическое уравнение, которое описывает рост численности населения на протяжении 12 000 лет и указывает на возможные мрачные сценарии будущего в случае усугубления глобального экологического кризиса.
В исследовании, опубликованном в журнале Chaos, Solitons & Fractals, представлена нелинейная модель «обратной связи по скорости» для описания глобального роста населения.
В отличие от классических демографических моделей, где рост населения описывается как экспоненциальный или логистический процесс, новая система способна естественным образом переключаться между несколькими историческими режимами с помощью одного параметра. В одни периоды население Земли росло медленно и стабильно, в другие — стремительно. По мнению авторов исследования, все эти изменения могут объясняться одной и той же нелинейной динамикой.
Модель также по-новому рассматривает один из самых известных демографических прогнозов — сценарий «конца света», предложенный в 1960 году Хайнцем фон Фёрстером и его коллегами. Тогда ученые математически рассчитали, что к 2026 году численность населения Земли теоретически может достичь бесконечности.
В реальности человечество ушло от этого сценария благодаря снижению рождаемости во многих странах мира. Однако исследователи отмечают: при определенных условиях рост населения вновь может выйти из-под контроля.
Чтобы проверить гипотезу, ученые сопоставили новую математическую модель, которую также называют уравнением Траченко — Закконе, с историческими данными о численности населения. Выяснилось, что она воспроизводит как периоды стремительного роста — например, во время индустриальной эпохи, — так и более медленный режим, характерный для мирового населения примерно с 1970 года.
Отдельная часть исследования посвящена возможным сценариям будущего. Согласно базовому анализу, нынешние глобальные тенденции не ведут к катастрофической сингулярности, которую предполагал фон Фёрстер: ключевой параметр модели остается в стабилизирующем режиме.
При этом ученые смоделировали и кризисный вариант развития событий — ситуацию, при которой экологические потрясения, климатический коллапс, пандемии, конфликты или дефицит ресурсов резко снизят допустимую нагрузку на планету.
В одном из наиболее жестких сценариев предполагается, что устойчивый уровень населения Земли внезапно сократится примерно до 2 миллиардов человек. В этом случае модель показывает быстрое уменьшение численности населения: к 2064 году она может сократиться почти вдвое.
Авторы подчеркивают, что речь не идет о прогнозе. Этот сценарий носит исключительно иллюстративный характер и показывает, насколько чувствительной может быть демографическая динамика к масштабным изменениям окружающей среды и социальным потрясениям. По текущим оценкам, мировое население продолжает развиваться по относительно стабильной траектории.
Исследование интересно не только с точки зрения демографии. Оно показывает, как математические методы из физики конденсированного состояния могут использоваться для изучения человеческих обществ. Те же модели, которые описывают поведение атомов в стекле, потенциально применимы и к анализу роста, стабилизации и возможной дестабилизации населения на протяжении веков.
По мнению исследователей, такой подход позволяет описывать разные сценарии развития — от устойчивой стабилизации до стремительного роста или резкого сокращения населения — в рамках единого математического языка.
Население России скоро может сократиться до 70 миллионов человек.
Об авторе
