Дело просто в том, что, хотя почти все земные явления, казалось бы, поддерживали аристотелевскую физику, нескольких ключевых примеров, таких как орбиты планет, было достаточно, чтобы поставить под сомнение принятую точку зрения. Новый инерциальный взгляд придавал больше смысла некоторым, несколько редким явлениям, но требовалась история, чтобы объяснить, почему мир выглядит так, как будто он аристотелевский.
- Последнее, конечно, было рассказом о силах трения: на Земле трение настолько распространено, что движущиеся тела нуждаются во внешних силах для поддержания своего движения, но не потому, что покой является естественным состоянием, а потому, что тела подвержены воздействию сил трения, и для их противодействия необходимо применять внешние силы. Из этого можно извлечь несколько ценных общих уроков.
- Во—первых, очень важно установить, какой должна быть теория дефолта-что происходит, когда ничего не происходит. Однако позиция по умолчанию не всегда является очевидным выбором. Покой кажется гораздо более интуитивным состоянием для тел, на которые не действуют никакие силы. Реальное состояние по умолчанию, как это ни удивительно, оказывается равномерным движением, из которого отдых - лишь один частный случай.
Второй урок заключается в том, что иногда бывает чрезвычайно полезно сосредоточить внимание на исключениях и аномалиях. В конце концов, истинно инерционное движение (т. е. движение без трения) трудно найти. Тем не менее именно эти редкие случаи, такие как движение планет, дают нам величайшее понимание законов механики.
Интересно, открыли бы мы когда—нибудь ньютоновскую физику, если бы никогда не видели других планет-например, если бы мы жили на такой планете, как Венера, с постоянным плотным облачным покровом.
Как растет население
Теперь давайте рассмотрим способы роста населения. Популяции, численность которых циклична, составляют меньшинство, но эти случаи меньшинства, как мы полагаем, говорят нам кое-что об общей теории роста населения.
Таким образом, циклические популяции в экологии очень похожи на орбиты планет для физики. Предположим, что мы хотим разработать теорию об изобилии некоторой популяции кроликов. Очевидно, что есть два способа увеличить число кроликов: рождаемость и иммиграция. Точно так же существует два способа сокращения численности населения: смертность и эмиграция.
Поэтому мы можем сказать, что население в любой данный момент времени равно первоначальному населению плюс все новые иммигранты и все новые рождения, минус все эмигранты и смерти. Поскольку нас больше всего интересует процесс рождения-смерти, давайте предположим, что нет ни иммигрантов, ни эмигрантов.
Предположим, например, что популяция кроликов находится на острове и что нет никакого способа попасть на этот остров или покинуть его. Единственный способ появления новых кроликов-это размножение, и единственный способ их исчезновения-это смерть. Таким образом, число кроликов в любой момент времени равно исходной популяции плюс рождаемость, минус смертность. Пока все идет хорошо. Но что мы можем сказать о рождениях и смертях?
Ну, ясно одно: в общем, число число рождений увеличивается вместе с числом кроликов, а также с числом смертей. Например, в Соединенных Штатах рождается и умирает больше людей, чем в Австралии (при прочих равных условиях), просто потому, что в Соединенных Штатах больше людей, чем в Австралии.
В конце концов, кролики происходят от кроликов, а люди от людей—живые организмы не рождаются спонтанно. Итак, давайте рассмотрим рождаемость и смертность. То есть давайте рассмотрим среднее число рождений и смертей на одного кролика. Предположим, что численность популяции в некоторый начальный момент времени t0 равна N (0). В какой-то более поздний период времени t1 численность населения будет равна численности в более ранний период плюс все рожденные в промежуточный период минус все умершие в этот же период.
Вместо того чтобы просто говорить о количестве рождений и смертей, часто более плодотворно рассматривать уровень рождений и смертей. Это число новых рождений и смертей (соответственно) в данной единице времени, деленное на число живых людей в данный момент времени. Для наших нынешних целей нас не особенно интересует тот факт, что изменение численности населения состоит из рождений и смертей. Мы можем объединить их, чтобы получить единую скорость роста R. Это среднее увеличение или уменьшение численности населения в данном временном интервале на одного человека.
Продолжение следует...