Евгений Серебряный
К.ф.-м.н. теоретична й математична фізика
FuturismLiberal Arts
10 хв. на читання

СХОДЖЕННЯ: про перспективи народонаселення на Землі

СХОДЖЕННЯ: про перспективи народонаселення на Землі
Поділитись матеріалом

 

Життя, яке я ще можу жити, я і маю жити, думки, які я ще можу думати, я і повинен думати

К. Г. Юнг «Червона книга»

 

Аналіз зростання населення завжди був важливим чинником побудови прогнозів розвитку. За останні двадцять років виникло нове, несподіване розуміння ролі цього чинника. Виявилося (С. П. Капіца), що у поточному XXI столітті людство завершує формування глобальної соціальної мережі, яка далі не зростає кількісно. У статті обговорюються перспективи майбутньої динаміки мережі.

 

АНГЛІЯ НА РУБЕЖІ СТОЛІТЬ

 

На рубежі XVIII–XIX століть Англія перебувала напередодні промислової революції. Новий паровий двигун Уатта (1769) швидко вдосконалювався. У Франції, де в цей час киплять революційні пристрасті, молодий вчений Саді Карно (1796–1832) ставить та вирішує завдання обчислення максимального ККД теплового (парового) двигуна.

У кіно та на картинках ви могли бачити різні парові двигуни — ті, що рухають паровоз чи пароплав. Це складні пристрої з безліччю специфічних інженерних подробиць. Здається неймовірною сама ідея шукати універсальну відповідь, придатну для будь-якого складного пристрою, незалежно від його трубок, котлів, важелів.

І все ж таки є ключова ідея пристрою і є ключова формула, що визначає межу корисної дії, яку не перейти. Те саме з громадським устроєм.

 

АДАМ СМІТ І ТОМАС МАЛЬТУС

 

На той час отримав визнання твір Адама Сміта (1723–1790) «Багатство народів…» Дуже важлива ідея книги — «роботою» суспільства, як і роботою теплового двигуна, керують об’єктивні економічні закони, і знання таких законів дозволяє розуміти внутрішній зміст того, що відбувається, та передбачати майбутнє (смітівський образ «невидимої руки ринку»).

У цій атмосфері тотальної європейської «перебудови» в 1798 р. з’явилася протверезна робота англійського економіста (і за сумісництвом священика) Томаса Мальтуса (1766–1834) — «Досвід про закон народонаселення…».

Цілком у дусі узагальнень Карно і Сміта він ставить завдання про межі розвитку цивілізації.

На підставі наявної статистики (у тому числі демографічних даних із США, де йшло активне освоєння Заходу за участю мігрантів) Мальтус зробив висновок, що біологічна людина розмножується експоненційно, приблизно як вірус в епідемічній фазі. Якщо немає стримувальних чинників, на кожному наступному етапі кількість населення є пропорційною тій, що була на попередньому. Тобто приріст населення відбувається згідно із законом геометричної прогресії.

Істотний стримуючий фактор — наявність засобів для існування, таких як продукти харчування. Мальтус розрахував, що життєві ресурси приростають лише в арифметичній прогресії. Тобто кожне наступне покоління не множить наявний ресурс на певний коефіцієнт, а лише додає до нього свій вклад.

 

Сomposition discotheque oil on canvas, 120×100 cm., Yosef Reznikov

 

Виходить, що варто сапієнсу створити більш сприятливі умови, як він одразу ж розмножиться настільки, що хоча чергове покоління і поповнить склади, натовп все з’їсть.

Звісно, ​​Мальтус не міг передбачати генної інженерії, атомної енергії та інших досягнень, які не просто розширюють життєвий ресурс кількісно, ​​а змінюють його якісно.

Однак це не зменшує цінності постановки задачі про глобальну межу розвитку людської цивілізації у зв’язку з динамікою зростання населення. Цікаво, що й Ч. Дарвін, і його «конкурент» щодо теорії еволюції А. Р. Уоллес перебували під впливом еволюційних ідей Мальтуса.

 

РИМСЬКИЙ КЛУБ

 

У 1968 ройі віце-президент Olivetti та член адміністративної ради італійського «Фіату» Ауреліо Печчеї створює Римський клуб, організований за образом Ватикану. Він об’єднав мислителів різних країн навколо вивчення глобальних проблем людства. Результати досліджень публікуються у вигляді колективних доповідей під загальною назвою «Труднощі людства».

Один із ключових висновків недавнього часу — ресурсів для виживання людству (нині понад 7 млрд) цілком достатньо.
Їхня якість така, що можна забезпечити відтворення в необхідному обсязі. Реальна невирішена проблема — розподіл цих ресурсів. Здавалося б, питання вичерпане, але…

У 90-ті роки, коли перебудова в СРСР зробила фундаментальні дослідження незатребуваними, вчений, відомий популяризатор науки С. П. Капіца (1928–2012) вирішив спробувати щось нове. Зібравши зі своїми співробітниками наявні демографічні дані, він спробував знайти формулу, що найкраще описує динаміку зростання населення Землі від появи Homo sapiens і донині.

Результати опубліковані у кількох книгах, крім того, в 2004 році Римському клубу було підготовлено доповідь «Нарис теорії зростання людства: Демографічна революція та інформаційне суспільство».

Вивчення глобальної демографії — предмет дослідження груп учених у всьому світі, оскільки тема є глибокою і важливою. Було відомо, що в давнину графік зростання був приблизно лінійним (з постійною швидкістю), а в наш час спостерігається бурхливе зростання населення за гіперболою.

З елементарної математики випливає, що у цьому випадку швидкість приросту населення визначається не кількістю тих, хто живе (як у Мальтуса), а квадратом цієї величини. Щоби зрозуміти принципову відмінність від моделі Мальтуса (швидкість зростання пропорційна числу тих, хто живе), згадайте, скажімо, таблицю спортивного турніру, який проводиться за круговою системою.

Це прямокутник, площа якого визначається квадратом числа учасників, оскільки кожен має зіграти з кожним суперником двічі. Виходить, що якимось загадковим чином ми всі впливаємо на кожного члена суспільства і приріст населення не в окремому місті або навіть країні, а на планеті в цілому керується цим впливом.

Капиця спеціально це наголошує: локальна демографія може сильно відрізнятися — десь позитивна динаміка, десь негативна, десь перетікають мігранти, але для населення загалом є єдиний закон, природи якого ми поки що не знаємо, проте його прояви можна експериментально перевірити.

 

Головна ідея Капиці в тому, що кількість мешканців цього історичного періоду — визначальний фактор для всього, що відбувається

 

Образно можна сказати, що кількість жителів відміряє історичний час у тому сенсі, що й кількість піску в пісочному годиннику. Якщо для швидкості зростання населення взяти лінійну функцію квадрата населення і затребувати, аби вона давала правильну динаміку в минулому, то для майбутнього отримаємо несподіване передбачення.

Крива має вигляд сходинки (див. малюнок нижче), розташованої у XXI столітті.

«Сходинка»

 

Ширина сходинки — близько сотні років. Тобто історично дуже незначний інтервал. Одразу слід зазначити, що реальна крива не може бути гладкою. Населення Землі змінювалося стрибками. Щоби правильно розмітити «лінію життя» відповідно до маркерів зміни історичних епох, Капіца розбиває її на відрізки, що відповідають однаковій кількості мешканців. Усього вийшло 11 періодів розвитку — від нижнього Палеоліту до поточної демографічної революції, у кожному з яких проживало близько 9 млрд людей.

Період, що зветься Стародавнім світом, тривав близько трьох тисяч років, Середні віки — тисячу років, Новий час — триста років, а Новітня історія — трохи більше ста років. Відповідно до такого розбиття змінювалася і швидкість зростання.

 

2000 років тому зростання населення відбувалося на 0,05% на рік, 200 років тому — на 0,5% на рік, а 100 років тому людство зростало вже на 1% на рік. Воно досягає максимальної швидкості відносного зростання у 2% в 1960 р.

 
ПРО ТЕОРЕТИЧНУ МЕЖУ РОЗВИТКУ СОЦІАЛЬНОЇ МЕРЕЖІ

 

Напрошується питання, що ж станеться, коли «годинник проб’є опівдні»? Ідея «скорочення історичного часу» не є новою. Внесок Капиці у цьому, що він зіставив цей феномен із динамікою зростання населення. Історія населення Землі бачиться як послідовність стрибкоподібних змін (швидкості зростання), причина яких — використання інновацій, що дозволяють якісно змінити здатність людини пристосовувати навколишнє середовище під себе.

Факту винаходу кам’яної сокири, землеробства, колеса, міст, монотеїзму, геометрії, парового двигуна, квантової механіки недостатньо. Потрібне саме впровадження, перехід до масового використання. Секрет еволюційного успіху Homo sapiens у безпрецедентному вмінні зберігати, обробляти та обмінюватися інформацією про все. Соціальна мережа сапієнсів сформувалася приблизно мільйон років тому, коли в результаті біологічної еволюції з’явилися мовлення та мова, наша власна, а згодом суспільна свідомість.

Отже, століттями людство дедалі енергійнішими і дедалі коротшими кроками наближається до сходинки. Наш час — нога занесена на сходинку, залишився один крок. І цей крок веде до теоретичної межі розвитку соціальної мережі сапієнсів — близько 11–12 млрд особин.

Після цього мережа повністю сформована. Історія у сенсі Капиці, як історія її формування, вичерпана. Кількість тих, хто живе, більше не збільшується. Якщо вірити формулі, перехід відбудеться не колись, а в поточному ХХІ столітті.

Не йдеться про те, що сапієнсу не вистачить ресурсів для зростання (як думав Мальтус). Схоже, що соціальна мережа має свій життєвий цикл, і ми можемо увійти в період, скажімо, «дорослості». Що є внутрішньою пружиною зростання соціальної мережі — достеменно не відомо.

Ніхто не знає, за рахунок чого конкретно припиниться зростання населення: буде достатньо благ і «внутрішнє я» втратить інтерес до народження дітей або різко зросте кількість одностатевих шлюбів? Аналіз вікового складу останньої фази показує, що людство старіє біологічно. Ніхто не може сказати, якими будуть соціальний устрій та економіка у цій фазі.

Зрозуміло, що наближення до «дорослості» має виявлятися вже сьогодні.

 

У 2018 р. виповнилося 50 років Римському клубу. Ювілейна доповідь людству називається «Come on! Капіталізм, Короткозорість, Населення та Руйнування Планети»

 

Те, що ми завзято пиляємо гілку, на якій живемо, можна почути по телевізору щодня. Проблема в тому, що пиляє її не один меркантильний підприємець, а десятки тисяч «жучків-деревоточців» у різних країнах, запрограмованих на отримання максимальної вигоди в якомога коротші терміни.

У минулі 500 років ми мали (за словами доповідача) «порожню землю», і «матеріальний егоїзм» був правильною філософією освоєння територій.

Тепер Земля стає «повною», і для цієї фази потрібна інша філософія. У доповіді йдеться про «нову епоху просвіти», необхідність нової філософської парадигми для всього людства. Воно навчилося досягати та захоплювати, але не навчилося управлятися з накопиченими багатствами.

Моя особиста філософія в тому, що багатьма зовнішніми проявами керують деякі закони. З теорії фазових переходів відомо, що перед досягненням нової рівноваги у системі розвиваються сильні флуктуації. Образно кажучи, вони покликані розхитати існуючий порядок, створити хаос, який може скластися в нову конфігурацію, що відповідає рівновазі нових умов.

Рівноваги поки що не видно, але диспропорція, що наростає, очевидна. Про це йдеться у ювілейній доповіді Римського клубу. Про холодний подих глобальної фінансової кризи говорить новий керівник МВФ.

Отже, у найближче століття співтовариство сапієнсів загалом досягає «дорослого» стану.

 

Вступаючи до клубу друзів Huxley, Ви підтримуєте філософію, науку та мистецтво

 

ДАЛІ ТРИ СЦЕНАРІЇ:

 

А) Ми всі разом узгодимо глобальну систему управління ресурсами і насолоджуватимемося життям, наповненим завданнями важливішими, ніж війни, — наприклад, заселяємо Марс.

Б) Цивілізація старішатиме, а мережа руйнуватиметься, можливо, сегментуватиметься. Населення скорочуватиметься, ми повернемось до масштабів економіки до демографічного вибуху, а потім поступово почнемо відновлюватись. Далі режим маятника.

В) Виникне надцивілізація, скажімо, Sapiens virtualis, для якої люди будуть чи то «неандертальцями», чи то морлоками Уельса, чи іншим інструментом, про який нижче.

Є аргумент за сценарій Б проти А. Американський етолог Джон Келхун (1917–1995) провів серію експериментів із сірими мишами.

Для популяції було створено ідеальні умови існування. Результатом стала її загибель.

Зацікавлені можуть знайти інформацію в інтернеті за ключовим словом «Всесвіт-25». Пояснити сумний результат нескладно. Якщо ми визнаємо, що кожна людина — лист на дереві соціальної мережі (не в комп’ютерному, а в початковому загальнолюдському сенсі), а нитками, що зшивають мережу, є еволюційна вигода = підвищення ймовірності вижити за рахунок взаємної підтримки, то в умовах, коли кожен може вижити сам, потреба в мережі відпадає.

Точніше, вона відпадає для нашого «прагматичного я», яке не знає довгострокової перспективи.

У випадку одного егоїста це не принципово. Але миші стали егоїстами масово. Самці почали приділяти багато уваги своїй зовнішності, самки сконцентрувалися на захисті своєї території та стали менше дбати про потомство.

Жіноче та чоловіче етологічні початки помінялися місцями. Більше того, ці зміни проникли глибоко у психіку. Ті, хто виріс в атмосфері лінивого благополуччя, зберігав егоїстичну модель поведінки, навіть будучи відселеним у новий соціум.

Щодо третього сценарію В.

Я візьму відомі факти і складу з них романтичну картинку з відтінком містики. Не буду повторювати аргументи Хокінга, Харарі та ін. на користь того, що сапієнс не встоїть проти спокуси жити довше, зберігаючи фізичне та ментальне здоров’я тривалий час, пожертвувавши спочатку оригінальними органами, а потім і частиною «я». Бум початку XX століття із пересадкою людині залоз мавп для омолодження підтверджує, що інстинкт виживання переможе будь-який філософський контраргумент.

 

ДАВАЙТЕ РОЗШИРИМО КОНТЕКСТ

 

Частину Нобелівської премії з фізики 2019 р. розділили швейцарські астрофізики Мішель Майор та Дідьє Кело за відкриття 1995 року екзопланети 51 Пегаса b, що обертається навколо зірки сонячного типу. З того часу у Чумацькому Шляху було виявлено понад чотири тисячі екзопланет.

Це планети в далеких зоряних системах з умовами, подібними до земних. Нам здається інтуїтивно прийнятною думка про те, що закони природи справедливі для Всесвіту в цілому, на кшталт конституції в розвиненому суспільстві, а не специфічні для її частин, як у комунальній квартирі.

Наприклад, всі кванти світла абсолютно ідентичні, в якій частині Всесвіту вони б не виникли, а двигун, розроблений на Землі, так само працюватиме і у віддалених галактиках.

Ймовірно, Земля не єдине місце, де зародилося життя та виникла цивілізація. Біологічні форми цього життя можуть бути різними, але алгоритмічна суть єдина — виникнення мережі істот, які усвідомлюють своє «я», здатні зберігати та обробляти інформацію та обмінюватися нею з іншими «я».

 

Екзопланета 51 Пегаса b, що обертається навколо подібної до Сонця зірки. Джерело: ESO/M. Kornmesser/Nick Risinger

 

Окремий сапієнс ніколи не зможе відвідати віддалені частини Всесвіту, щоби побачитися з родичами по розуму, через його розмір та існування граничної швидкості переміщення інформації — швидкості світла.

Тільки наша галактика, Чумацький Шлях, острівець серед подібних трильйонів, має масштаб відстаней у тисячі світлових років. Якщо сьогодні з периферії надішлють сигнал «Гей! Ми тут!», цю новину прочитають далекі покоління.

У силу теорії відносності годинник у зорельоті майбутнього, що рухається зі швидкістю, близькою до граничної, можливо, відрахує прийнятний інтервал часу для туру до кордонів Чумацького Шляху. Але мандрівник, який знайомитиметься з однією піщинкою Всесвіту, після повернення виявить, що на Землі минув час життя сотні поколінь. Безперспективно.

 

Думка про необхідність фізичної присутності індивідуального сапієнсу у віддалених частинах Всесвіту (або прибульців на Землі) — це атавізм, пережиток тих часів, коли нові землі були важливим активом

 

Сьогодні прогрес визначається успіхом у вивченні об’єктів мікро- та макросвіту, які в принципі недоступні нам у вигляді будь-яких відчуттів, не допускають жодної особистої присутності. З іншого боку, такий об’єкт, як мозок, знаходиться на відстані витягнутої руки, але наша присутність «по сусідству» ніяк не допомагає зрозуміти принцип роботи нашого інтелекту, оскільки моделі у нас якраз і немає (Т. Чернігівська).

Отже, головні активи нашого часу — моделі, алгоритми, що виражають закономірності мовою математики. Кожна модель — абстракція від реальності, короткий код (як закон всесвітнього тяжіння), у який вдається вкласти масу явищ. Не все для нас збагненно в цьому сенсі.

Не обов’язково Всесвіт чи наш мозок допускають стиск їх властивостей до невеликого коду. Адже це означало б, що величезна різноманітність сущого — лише видимість, яку можна запакувати у простий алгоритм, так само, як проста рекурсивна формула зростання фракталу призводить до складної на вигляд хаотичної картинки.

 

ОТЖЕ

 

У планетарних системах, розкиданих на незбагненно величезних навіть для світлового променя відстанях, через 9–10 млрд років після великого вибуху утворилися локації, придатні для наступного кроку еволюції. Проявилося біологічне життя.

На Землі йому потрібно було експериментувати близько 3,5 млрд років, аби сформувати багатоклітинні живі істоти, а потім — тварин. Ще через 300 млн років з’явився сапієнс, якому знадобилося близько 100 тис. років для створення сталої соціальної мережі.

І ось, подібно до екосистем в озерах Девонського періоду (300–400 млн років тому), розкиданих по древній Землі, по планетах Всесвіту формуються «протоцивілізації». У якомусь сенсі на цих планетах-озерах соціальні сіточки — ті ж найпростіші.

Вони періодично рвуться через внутрішню конкуренцію, розпадаються, знову відновлюються. Діаспори дають приклад того, що можуть виживати саме мережі, а не населення фізичних територій.

Принципова відмінність мереж від окремих тварин у тому, що вони все менше залежать від примх погоди і можуть пристосовувати навколишнє середовище під себе, а не навпаки, забезпечуючи стійке виживання мережі, а не організмів, з яких вона складається. Відчуття світопорядку таке, що місцеві мережі мають якимось чином у майбутньому поєднатися у глобальну.

 

Фото: look.com.ua

 

У Девоні з рибами трапилося те, що пророкував Мальтус. Через бурхливий розвиток життя, у тому числі рослин, кисню у воді, як базового ресурсу, на якому риби «працювали», стало не вистачати. І були б там футурологи, вони передбачили б швидку загибель цивілізації.

Проте вихід знайшли. Риби навчилися «заправлятися» киснем із повітря. Для когось еволюційна перевага обмежилася придбанням плавального міхура, а хтось глянув на світ ширше — вийшов на сушу.

Повернімося до прийнятої філософії еволюції. Ще від греків ми бачимо світ, мов матрьошку. Відкриваєш молекулу, а там атоми, відкриваєш атом — у ньому ядро ​​та електрони. Відкриваєш ядро ​​— там протони та нейтрони. Більш глибоко — кварки і глюони, ще глибше, можливо, струни.

Причому кожен глибший рівень вважається поясненням верхнього. У тому сенсі, що рівняння, які описують глибинні сутності, дозволяють описати поверхневі. Це, можливо, дуже складно виконати фактично, та логіка є саме такою.

Можна пройтись у протилежний бік шкали еволюції. Молекули, отримавши властивість точної реплікації, об’єднуються в живі організми, живі організми, отримавши функцію свідомості, можливість продукувати меми та обмінюватися ними, об’єднуються в соціальні мережі. Ця лінійка, від струн до місцевих соціальних мереж, цілком свідома.

 

ЩО ДАЛІ?

 

Щоб уявити, у що може вилитися сценарій, я хотів би залучити концепцію К. Г. Юнга, обережно викладену їм у низці робіт з посиланням на Платона та інших попередників. Це концепція колективного несвідомого.

У цьому пункті (крім відносин із Сабіною Шпільрейн) Юнг та Фрейд розходяться. Фрейд вважав, що в основі соціуму — людина, Юнг гадав, що людина у частині її інтелектуальної діяльності — фенотип, похідна колективного несвідомого.

Так само, як ми отримуємо від батьків біологічний код організму у вигляді ДНК, ми отримуємо від якоїсь невідомої, але існуючої об’єктивно сутності «психологічну ДНК» у вигляді набору архетипів — базових понять, еквівалентних за своєю роллю окремим генам.

Якщо закони Всесвіту скрізь однакові, те ж відбувається на всіх інших планетах, на яких сформувалися соціальні мережі. Протягом усієї статті я говорив про об’єктивність законів природи. І вас це, швидше за все, не бентежило.

Але оскільки закони існують незалежно від нас, завжди були вірними істинами, на якій би космічній мові їх не озвучили, то для цих правил немає ані часового, ані просторового виміру.

Навпаки, рівняння Ейнштейна — архетип для Всесвіту щодо гравітаційної взаємодії її частин. Таке відокремлення алгоритму від об’єкта може здатися невиправданим. Але згадайте, що колись і натуральні числа сприймалися лише як міра кількості. П’ять баранів було зрозуміло. А просто «п’ять» було абстракцією, відірваною від життя. Сьогодні теореми теорії чисел працюють у наших смартфонах.

Виходить, що може існувати світове логічне сховище архетипів, правил, алгоритмів (ноосфера?), що в якомусь сенсі «охоплює» фізичну реальність. Якби виявилося, що генератор базових архетипів («простір», «час», «алгоритм», «ієрархія», …, а головне — «я») у всіх нас загальний — це міг би бути той «хаб», отримавши доступ до якого ми можемо створювати глобальну мережу без особистого контакту.

Її підмережі будуть поступово розподілені по Всесвіту і стануть центрами обробки даних, формування нового розуміння долі Всесвіту та своєї ролі в ньому. Результатом буде колективна модернізація ноосфери, поповнення її новими архетипами, які, у свою чергу, будуть базою для нового покоління дослідників.

Загалом цей погляд веде до ідеї Бога у тому вигляді, в якому він описаний у давніх релігіях, — без міри простору та часу, непізнаваний та всюдисущий. Чистий розум, що зберігає знання, яке керує світом.

А всі ми, знайшовши іскру його творчої здібності, знову пізнаємо те, що йому і так відомо. Навчившись цілеспрямовано спілкуватися з ним, ми матимемо необхідний протокол обміну спілкування з іншими цивілізаціями Всесвіту.

Для роздумів нам на Землі залишилося трохи більше 1 млрд років. Різке збільшення яскравості Сонця, згідно з теорією зіркової еволюції, зробить Землю непридатною для життя в ті часи.

Вступаючи до клубу друзів Huxley, Ви підтримуєте філософію, науку та мистецтво
Поділитись матеріалом

Повідомити про помилку

Текст, який буде надіслано нашим редакторам: