Сергей Петрович Капица - Население Земли и предвидимое будущее цивилизации

вклад в баланс населения отдельной страны или региона, поскольку в масштабе планеты эмигрировать пока просто некуда. Биологически все люди принадлежат одному виду Homo sapiens, у них одинаковое число хромосом — 46, отличное от всех других приматов, а все расы способны к смешению и социальному обмену. Местом обитания человечества служат все удобные для этого части Земли, однако по своей численности мы превышаем сравнимых с нами по размерам и питанию животных на пять порядков — в сто тысяч раз. На протяжении последних сотен тысяч лет человек биологически мало изменился, и развитие, и самоорганизация человечества происходили в социальной сфере при сапиентации человека, обязанное его высокоразвитому мозгу и сознанию. Теперь, когда деятельность человека приобрела планетарный масштаб, со всей остротой стал вопрос о нашем влиянии на окружающую природу, и именно поэтому очень существенно понять, какими факторами определяется рост числа людей на нашей планете.

Математическая модель роста населения земли

В основе модели лежит предположение об автомодельности развития, что выражается в масштабной инвариантности этого процесса, когда рост с большой точностью и на значительном отрезке времени описывается степенным законом:

где С = 200 миллиардов — постоянная с размерностью [человек X годы], а время Т выражено в годах от н. э. Эта формула математически и физически корректно описывающая процесс самоподобного развития, следующий гиперболическому закону, рост, известный в физике как режим с обострением.

Фактор, который не учтен в (1), есть время, характеризующее жизнь человека — его репродуктивную способность и продолжительность жизни. Если ввести, как микроскопический параметр феноменологии характерное для жизни человека время т можно исключить особенность при Т1:

Интегрируя (2), решение (1) может быть продолжено в предвидимое будущее, за пределы особенности при Т1, которое сдвинется в прошлое на 25 лет:

Значения новых постоянных, определенные с точностью нескольких процентов,

получаются на основе сравнения (3) с демографическими данными. Полученные асимптотические решения описывают рост человечества в течение трех эпох. Первая — наиболее продолжительная эпоха A антропогенеза, начинается с линейного роста, переходящего затем в гиперболический режим эпохи B. В эту эпоху до перехода рост пропорционален квадрату населения мира, и она завершается взрывным развитием и режимом с обострением — эпохой C демографического перехода с последующей стабилизацией населения мира. В теории основной динамической характеристикой системы становится безразмерная константа К = 62000 для численности группы людей, определяющей коллективный характер того взаимодействия, которым описывается рост на всем протяжении развития человечества.

Взаимозависимость и нелинейность сильно связанных событий и механизмов заставляет искать интегративные принципы для описания поведения системы. В феноменологическом уравнении скорость роста приравнивается выражению, определяющему развитие, которое дает меру сетевой сложности динамической системы или некое эффективное поле, действующее в системе человечества. Квадратичный рост не аддитивен и не линеен, и его нельзя применять для отдельного региона, а только для всего населения планеты.

При квадратичном росте развитие опирается на всю ранее накопленную человечеством информацию, которая играет основную роль в развитии. При обмене и распространении информации, в отличие от эквивалентного обмена в --">