Парадоксы роста. Законы развития человечества

Капица Сергей Петрович

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 N_m 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 M_f = 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 Р_0,1, 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.

Ускорение роста приводит к тому, что после каждого цикла на все оставшееся развитие приходится время, практически равное половине прошедшего этапа. Например, после нижнего палеолита, длившегося миллион лет, до нашего времени остается полмиллиона лет, а после тысячелетия Средних веков прошло 500 лет. К этому моменту исторический процесс ускорился в тысячу раз. Эта трансформация длительности исторического процесса проявляется и в том, что история Древнего Египта и Китая продолжалась тысячелетия и исчисляется династиями, в то время как поступь истории Европы определялась отдельными царствованиями. Римская империя, как это описано английским историком Гиббоном, распадалась в течение полутора тысяч лет — от падения Рима в 500 г. до падения Константинополя в 1500 г. [10]. Современные же империи, например Британская, распалась за десятилетие, а в случае Советской — и того быстрее. Таким образом, при неравновесном автомодельном росте происходит сжатие развития, когда скорость исторического процесса увеличивается по мере приближения к демографическому переходу, что неизбежно приводит к кризису роста. Благодаря замедлению времени в прошлом, собственная длительность развития постоянна, но масштаб системного времени исторического развития изменяется. Именно поэтому с тем, чтобы придать картине развития равномерность, ее следует рассматривать в логарифмическом представлении времен. Отметим, что антропологи, чтобы отобразить весь диапазон времен в каменном веке от миллиона лет нижнего палеолита до десяти тысяч лет неолита традиционно обращались к логарифмической шкале времени — в рамках же теории это следует из самой динамики роста.