Антропологи считают, что примерно 4,5 миллиона лет назад произошло отделение гоминид (антропологи относят к гоминидам только людей и их вымерших предков) от гоминоидов (все приматы и гиббоновые). С этого момента, момента отделения, и начинается исчисление численности человечества, вплоть до настоящего времени и с прогнозом на отдаленное будущее.
В настоящее время, к концу 2020 года, на Земле живут порядка 7,8 миллиарда человек, и неплохо бы представлять, сколько людей насчитывало человечество на протяжении всего этого периода в 4,4 млн лет (отчего 4,4 млн - об этом позже).
Мы рассматриваем процесс в целом по планете, хотя в развитых странах процесс демографического перехода уже завершен, но продолжается в развивающихся странах. В рамках модели сформирован критерий системности роста. Системные взаимодействия приводят к глобальной синхронизации крупных периодов в истории человечества. Частью действующих механизмов внутрисистемных воздействия являются также и процессы миграции и войны.
Одна из теорий роста народонаселения разработана советским и российским физиком и просветителем С.П. Капицей в 1990-х годах, ниже изложены краткие выводы из его математической модели роста населения Земли, и положенные в основу модели представления. В сжатом виде рост человечества представлен на графике ниже.
Представлять график с линейным масштабом по оси численности нет никакого смысла - в начале времен численность была настолько мала, и изменялась так медленно, что в масштабе графика будет отражен лишь взрывной рост в последнее время. Смысл имеет лишь график с растянутой осью численности, с логарифмическим по ней масштабом.
Для деталировки с последующим представлением с линейным масштабом придется разбить общую картину на ряд составных частей, или эпох. Эти эпохи существуют объективно, и каждой из них свойственен свой закон роста, это эпохи последовательно А, В и С, с демографическим переходом между эпохами В и С.
Самая первая эпоха - эпоха А. Как помечено выше на рисунке, эпоха А начинается 4,4 млн лет назад. Вопрос, с какого количества людей начинается история человечества, в модели демографического роста обходится, да и для модели неважно, принять это количество равным 0, 2 или 100.
В основу любой математической модели положены некоторые параметры. В данной модели параметров всего 2, третий выводится из первых двух.
Эпоха А называется, может быть неудачно, эпохой линейного роста. Дело в том, что линейно человечество растет лишь в начале эпохи, и рост совершенно неправдоподобен с т.з. обыденного сознания - прирост по одному человеку за 42 года. Это время - 42 года, считается длительностью одного поколения в теории Капицы. Средняя продолжительность жизни при этом составляет половину этого срока, а именно, 21 год.
Это время, 42 года, характеризует жизнь человека, его репродуктивную способность и продолжительность жизни.
Другим параметром системы является число порядка 67000, это размер группы людей, в которой проявляются признаки коллективного сообщества, это значение также признано численностью устойчиво существующего биологического вида. Это же число - оптимальный размер города или района мегаполиса.
Данного значения численность населения планеты достигла 2,2 млн лет назад, в это время человек научился делать первые каменные орудия, эволюционировал в Человека умелого (Homo Habilis).
Что интересно, исходя из закона Клайбера, связывающего уровень основного обмена, а через него и продолжительность жизни, с массой тела теплокровного млекопитающего, продолжительность жизни человека составляет порядка 30-35 лет. Нынешние 70-80 лет – подарок от природы, выделение человека из животного мира.
Эпоха А длилась 2,8 млн лет, и завершилась за 1,6 млн лет до нашего времени. К концу эпохи численность населения составила 104.000 человек. Результат расчета по модели бьется с оценкой специалистов-антропологов, которые исходят из того, что к этому времени в Африке (прародине человечества, по наиболее признанным воззрениям) существовало около 1000 стоянок, в каждой из которых проживала семья в 100 человек.
Население к концу эпохи А росло в темпе один человек за 13 лет. Начинали мы, если помните, с 1 человека за 42 года. Имеет смысл представить график роста народонаселения по эпохе А отдельным графиком.
Рост идет по части кривой, называемой котангенсоидой. Такой медленный рост в далеком прошлом хорошо известен антропологам, но удовлетворительного объяснения этому дано не было.
За эпохой А следует эпоха В, называемая эпохой гиперболического роста. Как следует из названия, рост идет по гиперболе.
Надо сказать, искушенные люди интуитивно ожидают роста по экспоненте. Рост по экспоненте - это рост в геометрической прогрессии, когда каждый год население растет на определенное число процентов, или, если взглянуть с другой стороны, население удваивается за некоторое время, всегда одно и то же.
Так, по экспоненте растет число заболевших в начальный период распространения эпидемии. Небезызвестный британский священник Мальтус также предположил, что численность населения растет в геометрической прогрессии, в противовес растущей в арифметической прогрессии доступности ресурсов, из чего и был сделан вывод о неизбежной со временем перенаселенности с сопутствующим массовым голодом.
Подобные суждения основываются на том, что люди обладают способностью к воспроизводству, чему обычно соответствует экспоненциальный рост, при котором скорость воспроизводства пропорциональная численности населения. Так на первый взгляд.
Но законы, справедливые для бактерий, нарушаются в человеческом обществе. На основной фазе развития, эпохе В, человечество растет пропорционально не численности населения, а квадрату численности, т.е. быстрее. На месте экспоненты появляется гипербола.
Человечество отличается от животного мира распространением и передачей от поколения к поколению информации - знаний, технологий, обычаев, культуры, религии и науки. Основой роста, пропорционального информационному взаимодействию, служит коллективный опыт. При обмене идеями каждый из участников сделки приобретает по идее, ничего при этом не теряя. Этим самым обмен идеями отличается от обычного товарного обмена, когда один кремневый топор обменивается на 5 наконечников для стрел. Математически это выражается в виде квадратичной зависимости роста от численности населения.
Эпоха В должна была завершиться в 2007 году (теория была создана в 1990-е годы, о соответствие теории можно судить по известной нам реальной численности населения вплоть до 2020 года, через четверть века после создания теории), и к этому году численность населения должна была увеличиться до бесконечности, таковы законы гиперболического роста. Подобный режим называется режимом с обострением. Ниже на графике отражена численность населения Земли в эпоху В, вплоть до "рокового" 2007 года.
В различные моменты времени и в разных регионах наблюдались значительные флуктуации, но "в среднем" человечество неуклонно следовало гиперболическому закону роста, несмотря на голод и мор, хищников и борьбу племен за место под солнцем и ресурсы.
В начале эпохи прирост населения соответствует приросту в конце эпохи А, т.е. население прирастает на 1 человека за 13 лет. Численности в один миллион население достигло примерно 200 тысяч лет назад, а 45 тысяч лет назад, в начале эпохи кроманьонцев, численность достигла 4 миллионов.
К началу нашей эры, согласно модели, на Земле проживало уже 93 миллиона человек.
Как следует из закона гиперболического роста, к 2007 году (на графике условно помеченному как 0, в масштабе графика историческое время, последние 7000 лет, все еще не укладывается) правая ветвь гиперболы должна уйти вертикально вверх в бесконечность. Некоторые ученые увидели в описании демографического взрыва предвестника конца света.
Но в природе подобные законы в чистом виде не реализуются. Так, если в начальной фазе эпидемии число заболевших растет по экспоненте, то со временем, когда возрастает число переболевших, и тем самым иммунизированных и уже невосприимчивых к инфекции, рост замедляется, и развитие по экспоненте переходит на развитие по логистической зависимости.
В отличие от моделей развития эпидемии или модели роста численности человечества по Мальтусу, которые являются закрытыми, модель гиперболического роста открытая. В открытой системе предполагается, что ресурсы можно неограниченно черпать извне. Рост ограничивается не пределом внутренних ресурсов, а ограниченностью самой скорости роста, что определяется природой человека.
Так и здесь, за характерное время системы (длительность одного поколения, 42 года) до 2007 года, года обострения, человечество переходит в фазу демографического перехода. Можно подсчитать, что это был 2007 – 42 = 1965 год. Длится демографический переход дважды по 42 года, т.е. до 2007 + 42 = 2049 года.
Таким образом, живущие в настоящее время люди являются свидетелями демографического перехода.
Скорость роста популяции ко времени года обострения резко возрастает, затем стремительно снижается, и численность населения стабилизируется, выходит на плато. Предельная скорость роста также определяется характерным временем системы в 42 года.
В критическом 2007 году население согласно теории достигает 7 миллиардов (по факту, 6,7 млрд), и в этом же году скорость роста населения проходит через максимум - 100 млн в год (по факту 83 млн). В отношении к общей численности населения это соответствует годовому приросту в 1,2%. К настоящему времени теория прогнозировала 8,3 млрд населения, по факту же 7,8 млрд. Как видим, фактические данные несколько отстают от теории, но не следует забывать, что прогноз был дан четверть века назад.
Что касается самого времени демографического перехода, то к 1965 году население составляло 3,5 млрд человек, а к 2049 году прогнозируется 10,5 млрд.
Настоящее время характеризуется тем, что характерное время системы 42 года оказывается меньше средней продолжительности жизни, возросшей до 70 лет. Это привело к нарушению выработанных тысячелетиями ценностных и этических представлений. Распалась связь времен - мы знаем это выражение по Шекспиру в переводе Пастернака.
Из модели следует, что при длительном разрыве информационных связей между популяциями наступает замедление развития в изолированных анклавах. Примеров предостаточно - доколумбова Америка, Япония времен сёгуната Токугавы. При этом фатальность разрыва с мировым сообществом наиболее фатальна в окрестности критической даты 2007 года.
По завершению демографического перехода начинается эпоха С - перехода к стабилизированному пределу численности населения в 14 млрд. Ниже график роста народонаселения с 1965 года по согласно модели. Математическое представление подобной кривой - арккотангенсоида.
Численность стремится к пределу 13,9 млрд человек очень медленно, прироста населения практически нет. Доведется ли человечеству дожить до таких мрачных времен, либо произойдет переход на следующий режим - вопрос будет решен еще в этом столетии.
Обобщая написанное выше: единого закона увеличения численности человечества не выработано, и от нашего незнания вся история человека разбивается на 3 эпохи, с разными представлениями: последовательно котангенсоидой, гиперболой и арккотангенсоидой, имеющими разные математические представления, и "сшивающимися" на стыках трех эпох.
Надеемся, статья доставила вам удовольствие, и расширила ваши познания. Хотя что можно знать о прошлом - оно во мраке, а уж тем более о будущем.