В поисках модели роста человечества

Книга: Парадоксы роста. Законы развития человечества

Дальше: Что дает модель для понимания истории

Введение

В основе исследования лежит количественное описание человечества как динамической системы. Ее рост и развитие обязано взаимодействию, охватывающему всех людей и возникшему с появлением человека, одаренного сознанием. Недаром еще Аристотель в начале своей «Метафизики» говорит, что «все люди от природы стремятся к знанию». Именно развитым сознанием, языком и культурой мы коренным образом отличаемся от животных, и потому нас в сто тысяч раз больше, чем соизмеримых с нами тварей: по существу этому вопросу и посвящены данные исследования процесса роста человечества.

Именно развитым сознанием, языком и культурой мы отличаемся от животных, и потому нас в сто тысяч раз больше.

Работа по данной проблематике привела к тому, что была предложена количественная модель нашего роста и развития [1,2,3]. Однако тогда не было полной ясности, почему эта модель, математические средства которой очень просты, даже элементарны, оказалась столь содержательной и эффективной. Поэтому в данном очерке не только представлена модель роста человечества, но и показано, как полученные результаты поддерживаются представлениями антропологии и истории, как они соотносятся с выводами экономики и анализом устойчивости развития. Таким образом, изложение посвящено не столько выводу основных математических формул, сколько выяснению обстоятельств их соответствия действительности и представлениям других наук, в первую очередь общественных. Поэтому математическая часть дана в приложении.

Впервые к этому кругу вопросов обратился Томас Мальтус. Несмотря на то что юноша был студентом богословского факультета Кембриджского университета, он был хорошо образован математически. При посещении его мемориального кабинета в Колледже Иисуса в Кембриджском университете я обратил внимание, какое место там занимали сочинения Леонарда Эйлера. Этот великий математик развил математический анализ в том виде, в каком мы его сейчас знаем, который и поныне служит надежным инструментом физиков и инженеров. Им вполне владел Мальтус: недаром он занял девятое место на математической олимпиаде университета в 1783 г. Хотелось поэтому надеяться, что и современные обществоведы будут в состоянии овладеть математикой на уровне, который продемонстрировал автор первой модели роста населения.

Подход и миропонимание Мальтуса непосредственно связаны с развитием классической механики в XVIII в. и отвечали механистической, ньютонианской методологии и взглядам эпохи Просвещения, а также представлениям физиократов, что сельское хозяйство и производство продуктов питания определяют развитие общества. Само же предположение Мальтуса о том, что экспоненциальный рост населения ограничивается ресурсами, оказало существенное влияние на все последующее развитие подобных исследований.

Последним обращением к такому подходу стал первый доклад Римскому клубу «Пределы роста» [4]. В 1972 г., следуя идеям американского ученого Форрестера о математическом моделировании сложных систем, авторы этого доклада под руководством Денниса Медоуза, проанализировав обширную базу данных, сделали попытку описать текущее развитие человечества. В основе доклада лежало моделирование глобального процесса роста как суммы слагающих его составляющих. Так было привлечено внимание к глобальным проблемам, в чем состоит большая заслуга авторов первого доклада Римскому клубу. Однако их результаты, основанные на редукционизме при суммировании факторов роста, показали всю ограниченность линейных моделей и концепций ресурсного ограничения роста человечества. В этом отношении представляет интерес замечание американского экономиста Герберта Саймона:

Сорок лет опыта моделирования сложных систем на компьютерах, которые с каждым годом становились все больше и быстрее, научили, что грубая сила не поведет нас по царской тропе к пониманию таких систем… Тем самым моделирование потребует обращения к основным принципам, которые приведут нас к разрешению этого парадокса сложности.

Данная работа — ответ на этот вызов. Действительно, целостное описание человечества приводит нас к выводу, что социальные процессы развития непосредственно связаны с ростом населения. Однако это нелинейная связь, в которой нет простой причинно-следственной зависимости роста и развития. Поэтому такой подход возможен только, если рассматривать все человечество как целое.

Так, большинство крупных современных историков — Фернан Бродель, Карл Ясперс, Иммануил Валлерштейн, Николай Конрад, Игорь Дьяконов — утверждали, что подлинное понимание развития человечества возможно только на глобальном уровне. В значительной мере ими был развит целостный взгляд на мировую историю, что стало существенным фактором для данных исследований, в которых с самого начала рассматривалось развитие всего человечества. Недаром академик Конрад в итоговом сборнике статей «Запад и Восток» (1972) писал:

Таким образом, имеющиеся у нас знания прошлого в соединении с тем, что нам открывает наша современная наука по отношению как к прошлому, так и к будущему, позволяют нам осмыслить ход исторической жизни человечества и тем самым наметить философскую концепцию истории. Сделать это можно, однако, только принимая во внимание историю всего человечества, а не какой-либо группы народов или стран…

Фактов, свидетельствующих, что история человечества есть история именно всего человечества, а не отдельных изолированных народов и стран, что понять исторический процесс можно, только обращаясь к истории человечества, таких фактов можно привести сколько угодно и во всех областях. Вся история полна ими [8].

Немецкий историк и философ Карл Ясперс в книге «Смысл и назначение истории» (1948) первую часть «Мировая история» начинает словами:

По широте и глубине перемен во всей человеческой жизни нашей эпохе принадлежит решающее значение. Лишь история человечества в целом может дать масштаб для понимания того, что происходит в настоящее время [5].

Ясперс подробно аргументирует необходимость рассмотрения истории человечества как глобального процесса, когда все человечество в целом становится объектом исследования. Им выделяются единые процессы развития, которые охватывают весь мир. Однако историческая наука прошла долгий путь в познании общих закономерностей, которые определяют рост и развитие человечества. Надо отметить, что эти поиски были нелегкими, поскольку, как и в демографии, попыткам уловить общие закономерности мешала разрозненность фактов и обстоятельств в постоянно увеличивающемся множестве частностей. Недаром видный экономист Фридрих фон Хайек отмечал:

Деление исследований общества на специализированные дисциплины привело к тому, что все наиболее существенные вопросы пренебрежительно относились к маргиналиям неясной философии развития общества.

Приведенные взгляды историков стали существенным подтверждением идеи, что необходим подход к росту населения мира и развития человечества как к единому целому, как к развивающейся динамической системе. Однако такой взгляд традиционно отрицался в демографии, поскольку задачу демографии видели в том, чтобы в рамках отдельной страны или региона связать рост населения с конкретными социальными и экономическими условиями и на этой основе дать рекомендации по демографической политике. Именно это тормозило принятие глобального и феноменологического подхода и вытекающих из него выводов как для демографов, так и для обществоведов, концептуально повязанных границами стран.

Следует подчеркнуть, что феноменологический подход понимается нами так, как это принято в физике, а не в философии. Иными словами, мы обращаемся к общим принципам самоподобного развития, причинности, выраженной в статистических представлениях, и на этой основе строим теоретические модели. Поэтому мы и не обращаемся к так называемым элементарным явлениям, частично описывающим свойства составляющих систему компонент, суммируя которые можно представить целое. Опыт показывает, что даже для более простых, чем человечество, систем такой путь построения модели часто практически неосуществим.

Первый и наиболее успешный опыт феноменологического подхода был развит в термодинамике, когда газ рассматривался как система из многих взаимодействующих частиц. Благодаря столкновениям молекул, находящихся в термодинамическом равновесии, их состояние менялось медленно и обратимо. В этом случае можно ввести такие понятия, определяющие термодинамическое состояние системы, как температура и давление, а также обратиться к представлению об энергии и энтропии, не входя в детальное понимание свойств атомов или молекул, составляющих газ.

В дальнейшем при рассмотрении процессов развития сложных систем — систем, далеких от равновесия, в которых происходят необратимые процессы эволюции и роста, — оказалось, что феноменологический подход открывает путь к пониманию таких систем на новой основе. Даже для такой сложной системы, как человечество, он позволяет описать процессы роста и развития населения Земли. Только поднявшись на глобальный уровень анализа, переоценив масштаб проблемы, рассматривая уже все население мира как единый объект, как взаимосвязанную систему, удалось описать развитие человечества в целом. Более того, такое обобщенное понимание истории оказалось не только возможным, но и очень результативным. Именно с таких позиций можно не только описать наше прошлое, включая и самое далекое, но и понять глобальный демографический переход, который мы переживаем, и на этой основе предложить картину нашего развития в обозримом будущем.

Только рассматривая все население мира как взаимосвязанную систему удалось описать развитие человечества в целом.

Для этого надо было коренным образом изменить метод исследования, точку зрения как в пространстве, так и во времени и рассматривать человечество с самого начала его появления как глобальную структуру. В этом случае причину роста следует искать не в сумме всех действующих факторов, а в том коллективном взаимодействии, которое охватывает все человечество и определяет его развитие. Более того, как выяснилось, развитие этой динамической системы не только нелинейное и необратимое, но и далекое от равновесия и в настоящее время завершается демографической революцией. Это фазовый переход в новое состояние именно в физическом смысле. За всю свою историю человечество никогда прежде не переживало такой глубокой перестройки системы, что и делает наше время столь уникальным.

Столь глубокой перестройки путем фазового перехода в новое состояние человечество никогда прежде не переживало.

Следует отметить, что этот вывод принимается с трудом. Недаром замечательный математик и физик академик Людвиг Фадеев при обсуждении доклада автора на Президиуме РАН проницательно заметил, что каждое поколение обычно убеждено в своей исключительности. Именно поэтому он обратил внимание на необходимость последовательного утверждения сделанного вывода. В значительной мере в этом и состоит задача автора. Вот почему мы обратимся к феноменологическому целостному описанию роста и будем рассматривать человечество как единую, сильно связанную систему, в которой действует управляющий развитием общий механизм, и таким образом поймем происходящее. Тогда достигнутое понимание может стать основой действия.

Появление такой системы, как человечество, есть результат его эволюции и самоорганизации, которые привели к возникновению качественно нового объекта, выделяющего его из всего животного мира. Поэтому для его исследования мы обращаемся к методам, использующим коллективные взаимодействия для описания причинных связей в эволюции сложных систем. Под сложными системами мы понимаем системы, развитие которых зависит от числа связей между людьми на нашей планете, и сложность системы определяется не суммой числа людей, а квадратом численности населения мира. В этом состоит нелинейность процесса роста и невозможность обращения к простым причинно-следственным связям между ростом и развитием. При этом оказывается, что течение времени в истории неравномерно и зависит от самого развития. Сжатие исторического времени крайне обостряет темпы развития и придает особое значение всему, что происходит в эпоху демографической революции.

Течение времени в истории неравномерно к течению самого развития.

Таким образом, при интерпретации феноменологической теории роста населения нашей планеты необходимо использовать представления физики нелинейных явлений и неравновесных процессов, развитые уже в науке XX в., и с самого начала отбросить аддитивность и линейный подход. Отметим, что такая теория в принципе должна оперировать статистическими распределениями для переменных, но на первом этапе автор ограничился упрощенным подходом, вводя их средние значения. Обращаясь к идее сложности и взаимосвязанности системы, которой мы описываем развитие человечества, мы преследовали цель выяснить смысл сделанных выводов и определить пределы их применимости. В итоге именно феноменологическое понимание в противовес редукционизму позволяет положить наши выводы в основу действенной политики.

Рис. 1. Численность животных разных видов на Земле в зависимости от их массы

Обратимся к вопросу о численности человечества по сравнению со всеми другими животными. Самое главное, что нас в сто тысяч раз больше, чем сравнимых с нами по массе животных, таких как волки или медведи в наших широтах или крупные обезьяны в тропических странах (см. рис. 1). Этот существенный факт требует пояснения. Заметим, что именно эти животные в мифологическом сознании первобытных людей почитались как наши далекие предки. Однако между нами и ими нет промежуточных форм, которые в наивных образах могли бы объяснить происхождение и эволюцию человека, и человек как бы выпадает из животного мира. Именно такими соображениями руководствуются те, кто до сих пор так настойчиво предлагает неэволюционные пути появления человека, одаренного разумом. Эволюционно и биологически человек очень близок к животному миру. Тем не менее ни один вид сопоставимых с человеком по биологии и питанию животных, чьи популяции занимают ограниченный ареал, а численность вида определяется динамическим равновесием с окружающей природой, никогда не развивался так стремительно, как человек. Подобный рост нашей численности совершенно необычаен и происходит прямо на наших глазах. Так, 75 лет тому назад меня в школе учили, что на Земле 2 млрд человек, а в настоящее время нас более 6,5 млрд. Именно это выделяет нас среди всего мира животных и делает таким особым наш вид, рост его численности и развитие. Более того, человек еще со времен неолита, 10000 лет тому назад, окружил себя домашними животными, которые тоже умножили свою численность, далеко опередив своих диких собратьев. Так, число голов крупного рогатого скота в мире превышает два миллиарда, а его вклад климатически активных газов (таких как метан и углекислота) в атмосферу сравним с индустриальной деятельностью человека.

Человек окружил себя домашними животными, которые также умножили свою численность, далеко опередив диких собратьев.

Указанные обстоятельства должны учитываться, когда мы обращаемся к общим проблемам роста и развития человечества. В то же время человек, несомненно, представляет собой один вид Homo sapiens — человек разумный, с одним и тем же числом хромосом, а представители разных рас могут скрещиваться между собой. Но именно разумом человек отличается от всего животного мира, и своим развитым сознанием он обязан стремительному росту своей численности. Более того, сжатие исторического времени крайне обостряет темпы развития и придает особое значение всему, что происходит в нашу эпоху. В исследовании этого процесса и сопутствующих явлений в значительной мере и состоит основная цель данной работы.

Именно разумом человек отличается от всего животного мира, и своим развитым сознанием он обязан стремительному росту своей численности.

В заключение заметим, что помимо фундаментального значения таких работ для понимания развития человечества в целом подобные исследования глобальной истории необходимы и для осмысления судеб нашей страны. Благодаря географической протяженности, истории и разнообразию социальных и экономических условий Россия во многом воспроизводит глобальные процессы. Поэтому с учетом исторических масштабов этих проблем для нас существенно их понимание на уровне всего человечества, что дает возможность обратиться и к российским проблемам в критическую эпоху мировой и отечественной истории.

Таким образом, книга предлагает новое видение прошлого, количественный подход к антропологии и истории. В то же время эти представления затрагивают актуальные вопросы экономики, устойчивости развития и тем самым связаны с вопросами мировой безопасности. И это открывает путь для понимания того социально-экономического кризиса, который так внезапно пришел и теперь стремительно развивается в мире.

Моделирование глобального роста человечества

Ответ на центральный вопрос — чем человек обязан своему развитию, в результате которого его численность на пять порядков превосходит всех сравнимых с ним тварей, — как антропология, так и история связывают с сознанием человека. Однако для автора задача состоит в том, чтобы выразить этот вывод на языке математических моделей и физических теорий, которые опираются на основные представления, принятые в науках об обществе и экономике.

Рис. 2. Население мира от 2000 г. до н. э. до 3000 г.

1 — население мира от -2000 г. до нашего времени; 2 — взрывной режим, ведущий к обострению процесса роста численности населении мира; 3 — демографический переход; 4 — стабилизация населения; 5 — Древний мир; 6 — Средние века; 7 — Новая и 8 — Новейшая история, ↑ — пандемия чумы 1348 г., ↑↓ — разброс данных; о — N (1995) = 5,7 млрд; N_∞ = 11,4 млрд. Если представить всю длительность развития человечества во временном масштабе данного графика от времени антропогенеза, то 5 млн лет назад находится в 100 м влево. Это указывает на то, как неравномерно течение исторического времени, вследствие чего длительность эпох сокращается по мере приближения к моменту демографического перехода и стабилизации населения мира.

Для этого посмотрим, как за последние 4000 лет росла численность человечества (см. рис. 2). Эту картину развития человечества мы представим на полулогарифмической сетке, где течение времени T показано на линейной шкале, а рост населения мира N — на логарифмической шкале, поскольку население за 4000 лет возросло в 100 раз. На графике видно, как вблизи 2000 г. население мира внезапно устремляется в бесконечность демографического взрыва, который так озадачил демографов.

Рис. 3. Линейный рост — А, экспоненциальный рост — В и гиперболический рост — С

Поэтому для описания роста человечества рассмотрим три основных траектории развития (см. рис. 3). Первым показан линейный рост А, где численность населения N растет пропорционально времени Т и скорость роста постоянна. График линейного роста лучше всего отображать на линейной сетке для времени и численности населения. При экспоненциальном росте В скорость уже пропорциональна самой численности населения и в этом случае появляется характерное для роста время. В математике обычно принято обращаться ко времени T_e для экспоненциального роста системы в е раз, где е = 2,72 — основание натуральных логарифмов. Часто прибегают к более наглядному времени удвоения Т₂ = 0,7 Т_е, которое на 30% меньше Т. На полулогарифмической сетке экспоненциальный рост отображается прямой, на которой время представлено на линейной, а население — на. логарифмической шкале. Если бы население мира росло экспоненциально, то на рис. 2 такой рост отображался бы прямой, чего заведомо нет ни на одном этапе роста.

Рост человечества происходит совершенно иначе. Мы видим, как медленный в начале рост все ускоряется и по мере приближения к третьему тысячелетию устремляется в бесконечность демографического взрыва, и это происходит в конечное время около 2000 г. Такой процесс отражает гиперболический график роста С. Эта закономерность, для которой также нет характерного времени роста, представляет для нас основной интерес, поскольку данные для населения мира за миллион лет с удивительной точностью описываются формулой:

где С = 200 млрд — постоянная с размерностью [человек × годы], а время выражено в годах. Следует отметить, что указанный закон роста очевидным образом возникает при первых попытках описать данные по росту человечества. Поэтому неудивительно, что к нему приходили в разное время разные исследователи. Одним из первых был Маккендрик, на что автору указал Натан Кейфиц. Затем к этому выражению в 1960 г. обратились американский инженер Форстер и немецкий физик Хорнер. Последний рассматривал возможность справиться со взрывным уходом численности населения на бесконечность путем распространения человечества на другие планеты Солнечной системы.

С Хорнером я впервые встретился на Международном конгрессе по астронавтике в Дрездене, где я выступал с пленарным докладом по глобальным проблемам, и он рассказал о своих идеях. Это заседание особенно запомнилось, так как оно проходило в дни объединения двух Германий в октябре 1991 г.

Заметим также, что к указанной закономерности обратился советский астрофизик И. С. Шкловский в 6-м посмертном издании замечательной книги «Вселенная, жизнь, разум» [13]. На основании этой модели он пришел к выводу, что рост определяется и ограничивается социальными и ресурсными, а не биологическими факторами. Эти работы показывают всю широту и сложность проблем, которые следуют из модели неограниченного роста.

Однако в демографии выражение (1), характеризующее гиперболический рост населения мира, никогда всерьез не рассматривалось по трем причинам.

Во-первых, в демографии было принято рассматривать население Земли просто как арифметическую сумму отдельных, не взаимодействующих популяций. Ведь задача демографии виделась в объяснении роста в зависимости от конкретных социальных и экономических условий, которые невозможно сформулировать для всего населения мира и тем более связывать скорость роста с полным населением Земли. Во-вторых, выражение (1) обращается в бесконечность по мере приближения к 2025 г. и не имеет смысла за пределом этой даты. Наконец, это выражение приводит к трудностям и при оценках населения в далеком прошлом. Так, 20 млрд лет тому назад, при рождении Вселенной согласно представлениям космологии, должно было бы уже быть десять человек, несомненно, самих космологов, наблюдающих и обсуждающих возникновение Вселенной!

В демографии было принято рассматривать население Земли просто как арифметическую сумму популяций отдельных стран.

Тем не менее постоянство этого закона роста поразительно, и если исходить из известных нам оценок населения в прошлом, он соблюдается при увеличении населения земли в десятки тысяч раз. По существу так описывается развитие человечества со времени появления Homo habilis (человека умелого) полтора миллиона лет тому назад, однако должного внимания на это не обращали. Численность человечества на тот момент представляет большой интерес, и потому я обратился к знаменитому французскому антропологу, профессору Коллеж де Франс Иву Коппену с вопросом: сколько тогда жило людей? Его ответ был краток и точен: сто тысяч, т. е. столько же, сколько крупных животных, подобных человеку. Оценка основана на наблюдении, что в то время на востоке и юге Африки существовало порядка тысячи больших семей по сто человек в каждой.

Эта оценка не противоречит оценкам других авторов, касающихся этого существенного времени в истории человечества в эпоху антропогенеза. Первые открытия принадлежат английскому антропологу Лики. В дальнейшем крупный вклад был сделан французской экспедицией, которой руководил Коппен, исследовавший раннюю эпоху становления человечества. Именно тогда начался гиперболический рост численности населения нашей планеты. С тех пор эта численность увеличивалась прямо пропорционально квадрату населения мира вплоть до нашего времени, когда для гиперболического роста скорость обратно пропорциональна квадрату времени. Медленная в начале, по мере роста населения скорость все увеличивается и в итоге происходит быстрее, чем по экспоненте, устремляясь в бесконечность, в конечное время, равное Т₁ = 2025 г.

Поэтому, обращаясь к развитию населения как единой динамической системы, мы будем рассматривать выражение (1) не только как обобщение исторических данных, но и как объективную физическую закономерность и математически содержательное выражение. Оно описывает рост населения как самоподобный процесс, развивающийся по гиперболической траектории, поскольку функция роста (1) — однородная функция. Это свойство, открытое еще Эйлером, указывает на то, что в таких функциях нет характерного внутреннего масштаба. В частности, такой функцией является линейная функция. Однако экспоненциальный рост таким свойством уже не обладает, поскольку он определяется внутренним параметром экспоненциального времени Т_e.

Линейный и гиперболический процессы самоподобны, т. е. во все моменты времени относительный рост неизменен.

Однородные функции — линейная, или же гиперболическая, — описывают рост как самоподобный или автомодельный процесс, в котором во все моменты времени относительный рост неизменен. Только в выделенных точках особенностей, или сингулярностей, это самоподобие нарушается. В случае роста по гиперболе это происходит в далеком прошлом, когда население асимптотически приближается к нулю, либо в то критическое мгновение T₁ при котором N обращается в бесконечность в момент обострения. В этой сингулярности, при которой функция (1) стремится к бесконечности, состоит главная привлекательность этой формулы, поскольку именно тогда и происходит коренное изменение в развитии системы, связанное с демографическим переходом от стремительного роста к стабильному населению мира.

Мой доклад о росте населения Земли на семинаре Сергея Павловича Курдюмова стал настоящим откровением для меня и для коллектива Института прикладной математики им. М. В. Келдыша. Действительно, в современной прикладной математике такие процессы с обострением, при которых одна или несколько моделируемых величин обращаются в бесконечность за конечный промежуток времени, представляют большой интерес [16,17]. Поэтому Курдюмовым и его коллегами для проблематики режимов с обострением были созданы мощные математические методы, которые, в частности, служат и для обоснования представлений синергетики, развитой немецким физиком Хакеном [18]. Это нашло отражение в обширных приложениях в теории взрывных процессов, ударных волн, в физике фазовых превращений, а также в описании неравновесных процессов развития систем в синергетике и химической кинетике.

Эти понятия принадлежат физике сложных систем, и теперь они применяются к человечеству в целом, став основанием для новых количественных результатов и поучительных качественных аналогий.

Прежде чем мы обратимся к выводам, следующим из закона гиперболического роста, выясним смысл постоянной величины С, которая, как легко видеть, определяет население Земли за год до особенности. Таким образом, эта постоянная зависит от выбранной единицы времени, основанной на времени обращения Земли вокруг Солнца, которая никак не выражает природу человека. Однако, если в эту модель ввести собственную единицу времени, определяемую уже эффективной продолжительностью жизни человека, то это открывает путь к определению пределов применимости (1). Это время τ = 45 близко к среднему возрасту человека, и в рамках модели оно возникает как полуширина глобального демографического перехода (см. рис. 5). Тогда при построении модели время следует выражать в масштабе τ = 45 лет, и вместо постоянной С целесообразно ввести константу К = √C/τ = 60000. В отличие от постоянной С, имеющей размерность времени, К — это безразмерный большой параметр, число, которое определяет все соотношения, возникающие при построении модели роста. В дальнейшем мы увидим, что во всех выводах теории это число становится главной характеристикой той динамической системы, развитие которой мы рассматриваем.

Так, числом К ~ 10⁵ определяется как начальная популяция Homo 1,6 млн лет тому назад, так и предел, к которому стремится население Земли, ~ К² ≈ 10 млрд, а продолжительность развития человечества оказывается порядка Т₀ ≈ Кτ ~ 3 млн лет. Величиной порядка К определяется масштаб такой самодостаточной группы людей, как университетский город, наукоград или часть мегаполиса. Москва при населении ~ 10 млн разделена на 100 административных округов по 100 тыс. в каждом. При анализе флуктуации оказывается, что К определяет первичный масштаб корреляций в популяции и численность структур при самоорганизации человечества. Так, малочисленными народами принято считать народы с численностью менее 50000 тысяч.

Главный секрет гиперболического, взрывного развития состоит в том, что скорость роста пропорциональна не первой степени численности населения, как при экспоненциальном росте, отражающем способность каждого человека к размножению, а второй степени — квадрату численности населения мира. Это существенное свойство, которое непосредственно следует из того, что рост человечества описывается гиперболическим законом. Следует подчеркнуть, что изменение показателя степени от единицы для экспоненциального роста к двойке для гиперболического закона роста — это не уточнение ранее принятой модели, а появление качественно новой закономерности в описании роста популяции (в нашем случае — всего человечества).

Секрет гиперболического, взрывного развития состоит в том, что скорость роста пропорциональна квадрату численности населения мира.

Настоящее исследование в значительной мере посвящено изучению всех последствий этого подхода, который указывает на то, что в основе роста человечества следует рассматривать коллективное взаимодействие всех людей на Земле. В частности, такое взаимодействие аналогично взаимодействию Ван дер Ваальса в неидеальном газе, которое хорошо изучено в молекулярной физике, а также во многих других разделах физики. Процессы, зависящие от квадрата числа частиц, возникают при химических реакциях второго порядка в химической физике. Такие процессы могут быть описаны на примере разветвленных цепных реакций, асимптотически приводящих к квадратичной зависимости скорости реакции от времени, рассмотренной Г. Б. Манелисом [20]. В качестве примера таких процессов с обострением приведем атомную бомбу, в которой в результате разветвленной цепной реакции происходит ядерный взрыв. Квадратичный рост населения нашей планеты указывает на аналогичный и гораздо более медленный, но не менее драматичный процесс, когда информация в результате цепной реакции умножается на каждом этапе роста, определяя тем самым нарастающие темпы развития во всем мире.

Пример процессов с обострением — атомная бомба, в которой в результате разветвленной цепной реакции происходит ядерный взрыв.

Такое взаимодействие можно представить как сумму всех парных взаимодействий, возникающих между N людьми. В таких системах с сильной связью частиц возникают коллективные степени свободы, определяющие структуры, зависящие в неравновесных условиях от времени. В итоге именно это приводит к квадратичной связи скорости роста с развитием системы, которое выражается исходным уравнением:

где время dt = dT/τ измерено в единицах τ = 45 годам. В этом нелинейном дифференциальном уравнении роста развитие выражено через квадрат полного числа людей на Земле в данный момент времени, отнесенного к квадрату константы К². Таким образом, это фундаментальное уравнение роста лежит в основе всех развитых далее представлений о коллективном взаимодействии и следующих из этого выводов.

Экспоненциальный рост предполагает только индивидуальную способность человека к размножению, которая не зависит от остальных людей. Поэтому в невзаимодействующей популяции экспоненциальный рост не зависит от суммарного населения, и в принципе рост определяется временем удвоения. Однако согласно новому пониманию роста человечества рост происходит в результате коллективного механизма умножения нашей численности. Причины этого могут быть разными, однако мы увидим, как коллективный механизм делает их эффективными факторами роста в масштабе всего человечества.

Рост человечества происходит в результате коллективного механизма умножения нашей численности.

Модель самоподобного роста, выраженная формулой (1), имеет ограниченную область применения во времени в силу того, что это выражение асимптотическое. В математике под асимптотическим методом понимают возможность пренебречь процессами, не оказывающими в первом приближении существенного влияния [14,15]. Этот прием широко используется в физике, поскольку на основании качественных рассуждений часто можно оценить, какими процессами можно пренебречь, и таким образом построить приближенную теорию. Более того, в физике практически все теории имеют такой характер, и в этом состоит глубокое различие между физикой и математикой. Представьте себе такой диалог между физиком и математиком:

Физик: Раз 5 × 5 = 25 и 6 × 6 =36, то, следовательно, 7 × 7 = 47!

Математик: Это совершенно неверно, так как можно строго доказать, что 7 × 7 = 49.

Физик: Наверное, это так. Но 7 × 7 = 47 почти верно, и для нашей задачи это уже годится.

В основе приближенных асимптотических методов лежит учет различия процессов роста разного временного масштаба.

Конечно, это карикатура, но в основе приближенных асимптотических методов, развитых для рассмотрения сложных систем в синергетике, лежит учет различия процессов роста разного временного масштаба. Применительно к человечеству это означает, что следует различать медленное глобальное развитие, сопоставимое с собственным масштабом времени прошлого, и быстрые процессы, связанные с конкретными историческими событиями, происходящими в масштабе, соизмеримом с жизнью человека, с временем τ = 45 годам. В исторических науках на это явление указывал Бродель:

Историки в последнее время стали выделять это различие в образах временных структур и связей. Первые относятся к долговременным, вторые — к кратковременным сущностям [6].

Подчеркнем, что вековой процесс роста само-подобен, иными словами, на всех стадиях такого автомодельного процесса его природа не меняется и относительная скорость роста остается неизменной при постоянной логарифмической скорости:

что видно на графике, построенном на двойной логарифмической сетке, адекватной рассматриваемой задаче (см. рис. 9). На этом графике хорошо видно, как происходит смена режимов самоподобного роста и как преодолевается особенность роста при прохождении полюса при Т₁ = 1995 г. Вблизи другой особенности роста в прошлом окрестность полюса также выколота, когда в начале антропогенеза при Т₁ = 4,5 млн лет линейный рост начался с одного человека. Таким образом, рост определяет системное развитие, где движущим фактором самоподобного — автомодельного — развития оказываются связи глобального сетевого информационного сообщества, охватывающие все человечество эффективным информационным полем.

Автомодельность роста, или его самоподобие, представляет существенное понятие в динамике развития. В случае процессов, протекающих во времени, оно означает общую инвариантность характера движения. Поясним сказанное примерами, взятыми для наглядности из механики. Простейший и важный пример — это движение по инерции. Так, Галилеем было открыто, что свободное от воздействия сил материальное тело движется по инерции с постоянной скоростью. В этом случае можно сказать, что движение самоподобно, поскольку во все моменты времени движение происходит одинаковым образом и только приложением внешней силы это движение может быть изменено.

Такое самоподобное движение происходит и тогда, когда действует постоянная внешняя сила, например сила тяжести при падении тела или сила натяжения веревки, удерживающей камень при его движении по кругу: такие движения тоже самоподобны. Однако если веревка внезапно оборвется, то камень полетит по инерции по прямой. На этом основан принцип действия пращи, когда один режим движения сменяется другим, тоже самоподобным, пока камень не ударится об стенку и внезапно не остановится. При этом важно иметь в виду, что указанные режимы реализуются в течение длительного времени, а их изменения могут происходить практически внезапно. По существу, подобные процессы наблюдаются при росте и развитии человечества, и потому такие примеры полезны как иллюстрация различных масштабов времени при развитии системы.

Учет различия в факторе времени и скорости относительного роста дает ключ к пониманию фундаментального характера информационного механизма развития человечества. Поэтому, обращаясь к понятиям физики и языку математики, важно привести эти представления в соответствие с образами и понятиями историков и экономистов, с тем чтобы в междисциплинарном опыте сотрудничества их видение соотносилось с представлениями, лежащими в основе модели. Именно это позволило по-новому понять многие количественные особенности глобальной истории человечества. В частности, таким путем можно определить мгновенное значение экспоненциального роста в прошлом. Расчет показывает, что это характерное время равно возрасту события, отсчитываемому от момента демографического перехода.

Характерное время изменений равно возрасту события, отсчитываемому от момента демографического перехода.

Анализ гиперболического роста человечества, связывающий рост численности человечества с его развитием, позволил предложить кооперативный механизм развития, когда мерой развития является квадрат численности населения мира. Эта интерпретация развития привела к центральному предположению, что коллективное взаимодействие определяется механизмом распространения и размножения обобщенной информации в масштабе человечества, задающим его самоподобное развитие. Поэтому происхождение и природу квадратичного закона роста человечества следует объяснять передачей и размножением информации. При этом нет необходимости обращаться к тому или иному конкретному механизму, который приводит к росту численности. Это вытекает из последовательного феноменологического анализа гиперболического роста населения нашей планеты.

Итак, опираясь на статистические принципы физики, впервые удалось в элементарных выражениях описать динамически развитие человечества более чем за миллион лет — от возникновения человека, одаренного сознанием, до наступления демографического перехода и далее — в предвидимое будущее. После сингулярности — расходимости при Т₁ происходит падение скорости роста до нуля. За этим вскоре последует стабилизация населения мира до момента достижения значения N_∞ = 2N₁ = 11,4 млрд, что равно удвоенному населению в момент перехода. Этот сценарий развития соответствует тому, к которому из эмпирического опыта и интуитивных соображений пришли демографы (см. рис. 7).

Существенен вопрос об устойчивости гиперболического роста. Согласно синергетике, в результате нелинейной связи быстрые внутренние процессы стабилизируют медленное вековое гиперболическое развитие населения мира вплоть до самой демографической революции, когда рост уже не может поспеть за развитием. Так конкретные исторические явления, имеющие локальный и даже хаотический характер, стабилизируют глобальное развитие. В рассматриваемой модели этим интуитивным представлениям придан физический смысл, когда быстрые короткопериодные процессы стабилизируют медленное вековое движение квадратичного роста по гиперболе. Это происходит и тогда, когда быстрые процессы, процессы истории, сами неустойчивы.

Для пояснения сказанного обратимся к механическим аналогиям. Подобным образом происходит стабилизация оси волчка в пространстве от действия гироскопических сил при его быстром вращении. Эти же силы при возмущении положения оси волчка приводят к медленному прецессионному движению вблизи положения динамического равновесия. Так же ведет себя маятник при быстрых колебаниях подвеса, стабилизирующих медленное движение самого маятника вблизи положения равновесия.

Хорошо известно, что умело закрученный плоский камень, брошенный под малым углом к поверхности пруда способен многократно отскакивать от воды, совершая прыжки на большое расстояние. В этом явлении мы видим, как быстрое вращение камня стабилизирует его в пространстве, несмотря на удары о поверхность воды. С другой стороны, мы видим, как в этих условиях преобразуется движение камня по инерции и образуется устойчивая периодическая серия укорачивающихся скачков, пока движение не затухнет и камень не утонет. В этой механической модели можно усмотреть поучительные аналогии с предложенной моделью развития населения Земли, когда внутренние процессы приводят к возникновению периодических циклов, которые определяют развитие и устойчивость этого процесса. Поэтому подобные примеры, взятые из механики, помогают понять развитие такой сложной системы, как человечество, в результате которого население Земли в среднем устойчиво следует по статистически детерминированному пути автомодельного, самоподобного роста, управляемого внутренней динамикой роста, сцепленного с развитием благодаря разуму.

Таким образом, рост и развитие человечества обязаны сознанию человека, его культуре и развитой системе передачи знаний как вертикально — из поколения в поколение, так и горизонтально — в пространстве нашей планеты, которое управляет этим глобальным процессом, каким бы ни был конкретный механизм роста. Поэтому, если разум выделяет человека среди всех других сопоставимых с нами видов животных, то именно в появлении разума следует искать ответ на эту загадку эволюции человека.

Его предлагают последние исследования, проведенные методами молекулярной биологии. Они показали, что, по-видимому, критическим событием стала мутация одного или двух генов HAR1 F, которые определяют организацию мозга на 5-9-й неделе развития эмбриона. Об этих исследованиях рассказывает руководитель международного проекта Кэтрин Поллард в статье «Что нас делает людьми?», опубликованной в журнале «В мире науки» [19].

В настоящее время есть все основания считать, что такое внезапное точечное изменение в геноме наших далеких предков, произошедшее 7–5 млн лет тому назад, могло привести к качественному скачку в организации мозга. Это стало причиной развития социального сознания и культуры, приведшие к необычайному численному росту человечества. Вследствие этой мутации после длительной эпохи антропогенеза появились речь и язык, а человек овладел огнем и каменными орудиями. С тех пор биологическая природа человека изменилась мало, несмотря на стремительный процесс нашего социального развития. Поэтому понимание последнего столь значимо сегодня, когда выяснилось, что именно нелинейная динамика роста населения человечества, основанная на информационном коллективном механизме роста и подчиняющаяся собственным внутренним силам, определяет не только наше взрывное развитие, но и его предел.

Рост численности человечества определяется внутренними процессами его развития.

Таким образом, на основе такого феноменологического подхода впервые удалось предложить теорию роста и количественно описать важнейшие явления развития человечества, как взаимодействующего сообщества. Это привело к понятию феноменологического принципа демографического императива, гласящего, что рост определяется внутренними процессами развития человечества, в отличие от популяционного принципа Мальтуса, согласно которому рост населения ограничен внешними ресурсами.

Это очень существенный вывод, имеющий далеко идущие последствия при определении путей развития человечества, когда не количественный рост, а его качественное развитие становится центральным фактором нашей социальной эволюции. Более того, отсюда вытекает существенный политический вывод: борьба за ресурсы больше не может рассматриваться как главная цель развития.

Борьба за ресурсы больше не может рассматриваться как главная цель.

Современный исторический опыт ряда развитых стран, в первую очередь севера Европы и Японии, указывает на справедливость этого заключения. Таким образом, рост, пропорциональный квадрату числа людей, не определяется развитием независимых единиц или даже групп людей и зависит только от коллективного взаимодействия всего человечества. Более того, в рамках такого подхода рост рассматривается как нелокальное поведение всего человечества, эволюционирующего как целое, как суперорганизм. Это можно описать понятием антропосферы, а система распространяющихся и развивающихся знаний осуществляется посредством того, что И. П. Павлов назвал второй сигнальной системой.

Эта концепция, выдвинутая Павловым еще в 1932 г., рассматривает как присущую только человеку систему условно-рефлекторных связей, которая определяет принципиальное различие в работе головного мозга животных и человека. Вторая сигнальная система формируется в высших отделах центральной нервной системы, работает на основе первой сигнальной системы и активизируется при воздействии в первую очередь речевых раздражителей. Если мозг животного отвечает лишь на непосредственные зрительные, звуковые и другие раздражения или их следы, когда возникающие ощущения составляют образ действительности, то человек обладает помимо того способностью обобщать словом бесчисленные сигналы первой сигнальной системы. При этом слово, по выражению Павлова, становится сигналом сигналов при переходе от слов к языку. Таким образом, первая и вторая сигнальные системы — различные уровни единой высшей нервной деятельности, когда в природе человека вторая сигнальная система играет ведущую роль. Анализ и синтез, осуществляемые корой больших полушарий головного мозга, благодаря наличию второй сигнальной системы связаны уже не только с отдельными конкретными раздражителями, но и их обобщениями, представленными в словах и понятиях.

Способность к обобщенному отражению явлений и предметов обеспечила человеку неограниченные возможности ориентации в окружающем мире и в конечном итоге позволила создать науку. Формирование второй сигнальной системы происходит только под влиянием общения человека с другими людьми, т. е. определяется воспитанием и образованием, полученным в обществе. Для полноценного развития личности необходимо своевременное и правильное развитие обеих сигнальных систем. Это созвучно и представлениям В. И. Вернадского о ноосфере и нашло свое выражение в концепциях современного общества знаний, развитых во Всемирном докладе ЮНЕСКО [31].

В заключение заметим, что в прошлом связь между Западом и Востоком на Евразийском суперконтиненте осуществлялась торговыми путями, из которых важнейшим был Великий шелковый путь. По этой разветвленной сети не только перемещались товары и пряности, но распространялись знания, идеи и религиозные представления. В частности, из Индии через Хайберский проход пришел буддизм и двинулся на запад к Калмыкии, а на восток, северным путем, — в Монголию, Китай и Японию. Другая сеть караванных путей связывала страны и культуры Африки с Европой. В далеком прошлом шли эти процессы обмена и диффузии, в которых значительную роль играли переселения народов, происходившие и под влиянием изменений климата. Так развивалось информационное единство человечества, на что указывают и взаимовлияние культур и языков мира.

Демографическая революция

Для понимания развития человечества рассмотрим в первую очередь пределы области режима самоподобного роста, ограниченного двумя главными особенностями. Во-первых, в далеком прошлом рост оказывается слишком медленным. Поэтому, чтобы исключить эту особенность роста из рассмотрения, когда время делается бесконечно долгим, а население все медленнее стремится к нулю, следует предположить, что в эпоху антропогенеза минимальная скорость роста не может быть меньше появления одного гоминида за характерное время. Этого простого предположения достаточно для того, чтобы ввести минимальную скорость роста и описывать процессы антропогенеза как линейный рост популяции людей, одаренных разумом. Даже такая наивная гипотеза оказывается результативной и приводит к разумной оценке длительности той далекой от нас эпохи. Более того, выясняется, что можно принять микроскопическое время, равное τ = 45 годам, одинаковым как. в прошлом, так и в настоящем времени, что указывает на постоянство этой константы, определяемой природой человека от его появления вплоть до времени демографического перехода.

При рассмотрении критической эпохи 2000 г. в пике демографического взрыва и самой эпохи демографического перехода скорость роста должна быть ограничена сверху естественным пределом удвоения за время порядка τ = 45 лет как длительности эффективной репродуктивной жизни человека. Ввиду невозможности дальнейшего продолжения самоподобного роста во время демографического взрыва в режиме с обострением рост завершается демографическим переходом при резком изменении всего хода нашего развития. Таким образом, демографический переход состоит в смене режима роста режимом стабилизации населения [21].

Демографический переход состоит в смене режима роста режимом стабилизации населения.

Это важнейшее явление в развитии населения страны впервые было открыто и сформулировано французским демографом Адольфом Ландри применительно к населению Франции:

В XVIII в. Франция пережила не только свою великую политическую революцию, которая совершилась в 1789 г., но и демографическую революцию. Политическая революция отмечена такими яркими событиями, как штурм Бастилии или уничтожение привилегий; в течение нескольких лет многое необратимо изменилось и сменило существующий порядок.

Но ничего столь же сенсационного, что отметило бы наступление другой революции, не произошло. Ее развитие было незаметным и относительно медленным. Тем не менее она в не меньшей степени является революцией, поскольку тогда, когда происходит изменение режима, революция и происходит. Это верно в демографии, как и любой другой области. Внезапность изменений не является обязательной. Действительно, говоря о демографической революции, при которой происходит смена неограниченного воспроизводства на ограниченное, есть все основания придерживаться данного определения без каких-либо добавлений.

Рис. 4. Динамика населения и демографический переход во Франции [21]

1 — рождаемость, 2 — смертность и 3 — рост населения (% в год, усредненные за декаду)

Для населения мира переход показан на рис. 5, а для отдельных стран — на рис. 6. Если демографы исследовали этот феномен в масштабе страны и определяли его как переход, то мы обратимся к переходу как глобальному событию и, согласно определению Ландри, как к глобальной демографической революции.

На этих рисунках видно, что суммарный глобальный демографический переход происходит практически одновременно во всем мире, несмотря на разницу в истории и экономике стран, из которых состоит человечество. Действительно, переход в так называемых развитых странах протекает медленнее и только на 50 лет опережает переход для всего населения Земли. Эта синхронность и эффективное сужение перехода, несомненно, являются мощным свидетельством глобальной системности процессов роста народонаселения на Земле, обострившихся в эпоху демографической революции. Это дает новое объяснение и понимание процессу глобализации, который так теперь привлекает внимание современников, потому что происходит за время порядка т.

Рис. 5. Мировой демографический переход 1750–2100 гг.

Годовой прирост усреднен за декады. На рисунке видно уменьшение скорости роста при мировых войнах и демографическое эхо войны в начале XXI в. 1 — развитые и 2 — развивающиеся страны (данные ООН).

Однако человечество в масштабе своего векового и самоподобного развития в целом всегда было глобальной системой.

Таким образом, речь идет о новом подходе к пониманию всего хода глобальной истории человечества, неизменного в течение 1,6 млн лет — от возникновения человечества до современного кризиса в его развитии. До самого демографического перехода этот рост был динамически самоподобным и протекал так, что относительная — логарифмическая скорость роста была постоянной и тем самым характеризовала усредненное развитие всей популяции людей — всего человечества. Результатом этого развития стала демографическая революция, при которой произошли резкое изменение всего векового развития человечества и его взрыв в наше время.

Демографическая революция и переход к постоянному населению, несомненно, самое крупное за всю историю потрясение в развитии человечества.

Демографическая революция и переход к постоянному населению нашей планеты, несомненно, самое крупное за всю историю потрясение в развитии человечества. При этом изменения коснутся всех сторон нашей жизни, а мы волей случая стали свидетелями этого величайшего переворота. Поэтому всесторонний анализ должен быть в центре внимания всех людей, и никакие события — ни эпидемии или войны, ни даже изменения климата — несоизмеримы с теми, которые ныне разворачиваются. Эти события отвечают современным представлениям о роли разума и сознания человека, которые лежат в основе теории роста, как модели коллективного поведения системы народонаселения Земли.

Рис. 6. Демографический переход в разных странах

Графики сглажены и рост дан в процентах в год. 1 — Швеция, 2 — Германия, 3 — СССР, 4 — США, 5 — Маврикий, 6 — Шри-Ланка, 7 — Коста-Рика и 8 — мир в целом. На этом графике видно формирование глобального перехода. Если переход в Швеции и во Франции занял 160 лет, то чем позднее он начинается, тем острее протекает.

В итоге приведенное выше описание глобальной истории человечества позволяет разбить ее на три эпохи. Первая эпоха А — это эпоха антропогенеза длительностью 4–5 млн лет. Она привела к появлению исходной популяции Homo с численностью порядка ста тысяч. В результате начинается эпоха В — взрывного развития по гиперболической траектории и благодаря квадратичному росту достигается предел ~ К², а человечество в это время расселяется по всей Земле. Затем, после демографической революции и стремительного наступления эпохи С, следует ожидать быстрого перехода к стабилизации населения нашей планеты.

Для каждой из этих эпох рост описывается асимптотически: линейное в начале, гиперболическое в течение эпохи В и постоянное при выходе из демографического перехода. При завершении демографической революции население Земли достигнет ~ 11 млрд, после чего следует ожидать стабилизации населения нашей планеты. Естественно, что это глобальное расписание нашего прошлого только в общих чертах описывает рост человечества, которое тем не менее при минимальном числе констант в модели, дает вполне приемлемую картину нашего роста и развития.

Однако важно отметить, что в представленной картине не отражены процессы, связанные с динамикой расселения людей, ресурсов и всего, что связано с экономикой, с системой жизнеобеспечения человека. Их отсутствие в данной модели требует пояснения, поскольку многие авторы именно эти факторы считали основными, определяющими рост и развитие человечества. Но если мы обратимся к динамике роста человечества, то увидим, что экономика, по существу, является производной от роста и развития, системно связанных между собой, а не их причиной, и поэтому в первом приближении пространственные переменные и ресурсы не должны учитываться.

Рост населения Земли

Изложенная выше картина роста дает возможность рассмотреть в деталях развитие человечества. Все дело в том, что гиперболический рост человечества, происходящий в режиме с обострением и превосходящий в десятки тысяч раз все сравнимые процессы, становится доминирующей функцией в решении дифференциального уравнения роста.

При этом пространственное распределение населения и все, связанное с конкретными социальными и экономическими условиями, не могут существенно повлиять на рост, когда над всем превалирует глобальное взрывное развитие. Именно такой исключительный рост числа людей объясняет, почему простая асимптотическая модель режима с обострением оказывается такой эффективной и почему в первом приближении влиянием других переменных можно пренебречь. В этом случае также не нужно учитывать миграцию населения, поскольку это внутренний процесс перемещения людей, протекающий в глобальной системе и в первом приближении не меняющий общее число людей на нашей планете. Очевидно, что это имеет место только тогда, когда рассматривается рост всего человечества, а не только отдельной страны и даже региона.

Ответ на вопрос о роли ресурсов и создания системы жизнеобеспечения состоит в том, что сам рост диктует их поиск и создание условий для жизни. В то же время рост определяется предложенным выше независимым информационным фактором роста, пропорционального квадрату населения мира и выраженного в принципе демографического императива. Таким образом, экономика подчинена развитию, а не наоборот. В этом состоит разрешение того парадокса, что скорость роста прямо не связана с ресурсами, а система жизнеобеспечения такова, что, несмотря на все издержки, человечество развивается своим автомодельным путем.

Мы описываем поведение системы в целом; мы ищем механизм роста, а не его причины.

В теории это решается путем обращения к феноменологическому подходу. С одной стороны, мы описываем поведение системы в целом: мы ищем механизм роста, а не его причины. При этом причины могут быть разными, а информационный механизм один. С другой стороны, искать объяснение в детальных процессах крайне затруднительно, да и не нужно, поскольку мы имеем дело с сильно связанной системой. В ней возникают свои мощные факторы, обеспечивающие устойчивый глобальный рост, и поэтому линейные причинно-следственные связи не только не применимы, но и не необходимы. Именно поэтому важно последовательно изучать демографическую историю всего человечества как целое, развивая глобальный феноменологический подход.

Это ведет к пониманию статистической природы поведения этой сложной и неравновесной системы, где рост нельзя сводить к простым линейным причинно-следственным отношениям. Наконец, необходимо учесть зависимость этих факторов от масштаба времени перемен, от их древности. Более того, далее будет показано, что само внутреннее время роста также подчинено развитию системы.

Иными словами, глобальный рост определялся самосогласованным и самоподобным социальным системным развитием, обязанным коллективному взаимодействию, охватывающему все человечество. Оно синхронизирует развитие, и за миллион лет эпохи В характер этого взаимодействия практически не изменился. Так, Фернан Бродель в монографии «Капитализм и материальное развитие 1400–1800 гг.», рассматривая развитие человечества в целом, замечает, что в глобальной истории:

Такие длительные корреляции наблюдаются и за пределами Европы. Приблизительно в одно и то же время Китай и Индия, вероятнее всего, развивались и регрессировали в одном ритме с Западом, как будто все человечество находилось в тисках первичной космической силы, предопределяющей его судьбу. По сравнению с ней вся остальная история кажется второстепенной. Этой же точки зрения придерживался экономист и демограф Эрнст Вагеманн.

Синхронность очевидна в XVIII в., более чем вероятна в XVI в., и можно предположить ее наличие в XIII в. — на пространстве от Франции Людовика Святого до далекой монгольской державы в Китае. Это как бы «смешивало» проблемы и одновременно упрощало. Рост народонаселения, заключает Вагеманн, следовало приписать действию причин, весьма отличных от тех, которые определяют экономический и технический прогресс и успехи медицины.

Во всяком случае, эти флуктуации, более или менее синхронные от одного конца земной суши до другого, помогают вообразить, понять, что различные людские массы на протяжении веков находятся между собой в относительно устойчивом количественном соотношении: одна равна другой или же вдвое превосходят третью. Зная размер одной из них, можно вычислить весомость другой и, следуя таким путем, восстановить (с погрешностями, присущими такому методу расчета) численность всей массы людей. Интерес, представляемый этим глобальным числом, очевиден: каким бы оно ни было неопределенным и неточным, по необходимости оно поможет обрисовать биологическое развитие человечества, рассматриваемое как единая масса, как единый фонд, как сказали бы статистики [7].

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.

Ускорение роста приводит к гаму, что после каждого цикла на все оставшееся развитие приходится время, практически равное половине прошедшего.

По вопросу времени в истории значительный интерес представляет фундаментальный обзор этой проблемы в монографии «История и время: в поисках утраченного» [25] И. М. Савельевой и А. В. Полетаева. В частности, ими введено два понятия для времени: абсолютное Время-1 и историческое системное Время-2. Лучше всего понятие абсолютного времени сформулировал Ньютон при создании концепции классической механики:

Абсолютное, истинное математическое время само по себе и по своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно и иначе называется длительностью. Относительное, кажущееся или обыденное время есть или точная, или изменчивая, постигаемая чувствами, внешняя, совершаемая при посредстве какого-либо движения мера продолжительности, употребляемая в обыденной жизни вместо истинного математического времени, как то: час, день, месяц, год [26].

Для понимания развития населения Земли как самоорганизующейся системы существенны представления о собственном, внутреннем времени и его неразрывной связи с процессом развития и необратимостью роста. Эти вопросы для эволюционирующих систем были рассмотрены в исследованиях Ильи Пригожина [28]. Понятие о внутреннем времени развития справедливо было обозначено Францем-Йозефом Радермахером как Eigenzeit — собственное время — Время-2. Таким образом, для роста населения Земли Время-2 есть логарифм Времени-1. Появление собственного Времени-2 в истории аналогично тому, как в общей теории относительности Эйнштейна эволюция гравитирующей системы определяет само течение времени.

Под влиянием идей Анри Бергсона французские историки и структуралисты ввели понятие длительности, связанное с самим процессом изменений в системе и отражающее представление об историческом времени, отличном от хода часов мирового, ньютоновского, времени.

Таблица 2. Рост человечества в логарифмической шкале времени

Так появилось понятие longue durée — пространства длительности, погружаясь в которое и следует рассматривать исторический процесс. В случае самоподобного развития человечества именно таким пространством является логарифмически преобразованное Время-2, в котором системное, бергсоново время течет равномерно и соответствует динамике роста, в отличие от внешнего, календарного времени. Отметим, в частности, что неолит, когда десять тысяч лет назад началось развитие сельского хозяйства и концентрация населения в селах и городах, сменившая рассеяние народов, в логарифмическом времени находится точно посередине эпохи В.

Таким образом, в этих временных рамках неолит принадлежит истории, а не предыстории — каменному веку, что отвечает современным представлениям историков и антропологов. Последующее время исторических эпох также представлено в логарифмическом масштабе, когда логарифмическое Время-2 отсчитывается от Т₁ — выделенного во всей истории человечества момента демографической революции. Для самой же окрестности времени перехода изменение населения Земли лучше всего передается на линейной сетке для Т и N, когда при прохождении демографического перехода сохраняется линейная связь времени и населения мира. Это же происходит в далеком прошлом, когда от времени появления человека, наделенного разумом, население при антропогенезе в первом приближении росло линейно.

Поучительно отметить, что к логарифмическому преобразованию времени обращаются и в музыке. В нотной записи основное течение тактового времени линейно, и его темп может в ходе исполнения меняться в довольно узких пределах от Lento до Presto. Однако высота тона отображается в логарифмическом представлении и обычно перекрывает десять октав — от 20 Гц до 20 000 Гц, или колебаний в секунду, когда период колебаний изменяется в тысячу раз — от 0,05 сек. до 50 мксек. Эти пределы определяются диапазоном частот, воспринимаемых слухом человека. Для самой же продолжительности нотной записи таких границ нет, помимо воли композитора и исполнителя или же, наконец, терпения слушателей.

Так фундаментальные представления о времени, развитые в современной физике находят свое применение при интерпретации процессов в истории. Это дает возможность объяснить появления структур в глобальном временном развитии человечества. В процессе развития и роста временные эпохи перекрывают границы стран и континентов в результате социальной эволюции и самоорганизации человечества, подчиненной коллективному взаимодействию, имеющему общую информационную природу. Именно эти явления метаистории стали основным объектом развитой теории и представляют арену, на которой разыгрываются драмы конкретных событий в жизни народов. В метаистории особую роль занимают разрывы, смена режимов роста, революции, которыми, как знаками препинания, отмечена линия жизни человечества. Рассмотрению природы этих событий посвящена следующая глава.

Разрывы и демографические переходы

В неравновесной эволюционирующей системе в режиме с обострением и вследствие взрывного роста человечества происходят разные по масштабу переходы.

В неравновесной эволюционирующей системе в режиме с обострением и вследствие взрывного роста человечества происходят разные по масштабу переходы, которые можно классифицировать по их силе. Так, переходы между циклами при непрерывной скорости роста мы отмечаем по изменениям в культуре. Как в основном уравнении рост приравнен к развитию, так и сами культура и развитие оказались сцепленными с демографическим ростом, что подчеркивает неразрывность роста численности с процессами культуры. В нашем контексте понятие культуры следует трактовать расширенно, как все, связанное с нашим разумом и сознанием, включая технологию и экономику, образование и искусство, религию и науку. Именно эта связь выражена через глобальное информационное взаимодействие, определяющее синхронное развитие демографической системы мира.

Глобальная демографическая революция должна привести к значительным изменениям в развитии человечества.

Глобальная демографическая революция, когда происходит резкий скачок скорости роста от асимптотического ухода на бесконечность к нулевой скорости и стабилизации населения мира, должна привести к очень значительным изменениям в развитии всего человечества. Действительно, по этой классификации демографический переход — самый сильный во всей истории человечества. Это указывает на характер и масштаб перемен, которые мы должны пережить в самых разных измерениях нашего сознания и бытия. Демографическая революция подобна сильному разрыву в ударной волне при сверхзвуковом течении газа или взрыва, фазовому переходу в конденсированной среде, наступающему при критической температуре, — явлениям, хорошо известным в физике. Для того чтобы проиллюстрировать процессы, происходящие при разрыве развития, обратимся к аналогичным явлениям, которые наблюдаются в совершенно другой области.

Многие могли видеть, как на горных реках при сплаве леса, когда в верховьях сбрасывают запас воды, возникает крутой уступ, который бежит вниз по реке при резком перепаде уровня, набегая на спокойное, невозмущенное нижнее течение самой реки. Разрыв происходит оттого, что скорость потока, которая зависит от глубины воды, после прохождения разрыва больше, чем в более мелкой воде невозмущенного течения реки. В этом, типично нелинейном явлении видно, как сам разрыв порождает новые условия и обеспечивает возможность сплава леса вниз по течению реки, внезапно вышедшей из берегов.

Подобно этому и развитие самого человечества, которое после демографической революции не может больше следовать прежним закономерностям, меняет сам исторический процесс. При этом разрыв режима течения в зоне скачка глубин на реке, как и демографический переход, сопровождается местным нарушением плавности движения. На реке возникает зона турбулентности, как и при разрыве упорядоченного движения атмосферного фронта.

В эпоху, которую Ландри справедливо обозначил как революцию, это отмечается явлениями распада порядка при резкой смене одного вида движения новым. Так и в фазовом переходе в такие моменты идет стремительная «перестройка» с распадом старых структур и сменой их новым порядком. Длительность же переходных процессов в области разрыва определяется внутренними и местными явлениями в исторических процессах перемен. Именно в силу этой бурной и неустойчивой динамики движения в области разрыва так сложно и неуютно переживаемое нами время.

Переходы между циклами подобны фазовым переходам в физике.

Аналогии демографического перехода с фазовыми переходами и наступлением хаоса в зоне перехода должны помочь пониманию сложности и специфики переживаемого времени, когда линейные модели не работают и привычный сценарий — Business as usual — принципиально не применим. Соответственно этому выводу сам масштаб глобальных перемен требует и нового, более глубокого понимания. От этого понимания зависят как политическая воля, так и важнейшие решения власти на этом уникальном рубеже всемирной истории, когда волею судеб и случая нам довелось жить. Наступивший демографический кризис поражает своей стремительностью и синхронно охватывает все человечество как глобальное системное явление. В эпоху демографической революции масштаб существенных социальных изменений, происходящих в течение жизни человека, стал столь значительным, что ни общество в целом, ни отдельная личность не успевают приспосабливаться к стрессам от перемен миропорядка: человек, как никогда прежде, «и жить торопится, и чувствовать спешит».

В эпоху демографической революции ни общество в целом, ни отдельная личность не успевают приспосабливаться к стрессам от перемен миропорядка.

Поскольку переход имеет фундаментальный характер, связанный в первую очередь с прохождением предела скорости роста системы, он отражается в явлениях культуры и сознании, сопровождаясь распадом и кризисом ценностей. В таком случае, как во всякой сложной системе, наивный редукционизм и причинно-следственный анализ с простыми механизмами выхода из кризиса не только не объясняют природу перехода, но и препятствуют его преодолению, поскольку прямые внешние ресурсные меры оказываются малоэффективными. Именно поэтому так необходимо фундаментальное понимание природы и масштаба происходящего.

Рис. 9. Рост населения мира от возникновения человека до предвидимого будущего

График построен в двойном логарифмическом масштабе Lg T — Lg N, что отвечает динамике развития человечества. Демографические циклы, как θ = In t, и окрестности вблизи T₀ и T₁ выколоты.

Весь путь неравномерного глобального развития человечества лучше всего виден на двойной логарифмической сетке, отвечающей динамике роста, где все автомодельные процессы отображаются прямыми линиями на рис. 9. Этот график показывает весь путь от первой особенности роста при Т₀ до полюса при Т₁ Заметим, что на шкалах времени и населения не отображается ноль, который вместе с окрестностью (т. е. множеством, содержащим данную точку) удален, или выколот — на жаргоне математиков. Собственно автомодельный рост человечества включает пять порядков — от ста тысяч в начальной популяции в нижнем палеолите 1,6 млн лет назад до 10 млрд, ожидаемых после демографической революции. В настоящее время численность населения развитых стран уже стабилизировалась на уровне одного миллиарда, и в этих странах мы можем видеть ряд явлений, которые в скором времени дадут о себе знать и в развивающихся странах.

Эти процессы охватят все человечество, когда таким путем завершится глобальный демографический переход и наступит новая эпоха истории человечества. После перехода история, естественно, будет продолжаться, но есть все основания предполагать, что развитие будет совершенно иным. В первом приближении можно говорить о нулевом росте, более спокойном темпе и новой временной структуре, по-видимому, связанной с масштабом поколений и появлением новых социокультурных временных структур. Поэтому важно понять, что нас ожидает и как на глобальном уровне изменится развитие человечества после наступления стабилизации населения, на приближение которой указывают как теория, так и предвидения демографов. При этом наступит изменение самой парадигмы роста человечества и цели его развития, а не только «конец истории», как образно полагал вслед за Освальдом Шпенглером [47] Фрэнсис Фукуяма [12].

История будет продолжаться, но есть все основания предполагать, что развитие будет совершенно иным.

Именно факторы культуры и сознания, выраженные в коллективном взаимодействии, определяют как развитие человечества, так и наступивший кризис. Более того, этот глобальный кризис завершится меньше чем через сто лет и в силу своей стремительности представляется много тревожнее угроз, связанных с энергией, экологией или изменением климата. Исчерпание топлива, будь то газ или нефть, и смена технологии в энергетике происходят постепенно, как и наблюдаемое сегодня широкое распространение ядерной или альтернативной энергетики. Также постепенно происходят ожидаемые изменения климата, в отличие от уже начавшейся стремительной реакции человечества на глобальный демографический переход, в первую очередь в области социально-экономической. Следствием глобальности действия нелокального квадратичного закона роста стали не только синхронизация и сужение мирового демографического перехода и необратимость роста, но и неизбежное отставание изолятов, которые оказывались надолго оторванными от остального человечества, в основном сосредоточенного в Евразии.

Этот глобальней кризис в силу своем стремительности представляется много тревожнее угроз, связанных с энергией, экологией или изменением климата.

Подчеркнем, что рассматриваемый неизменный закон роста применим только для целостной замкнутой системы, какой представляется взаимосвязанное население мира. Поэтому закон квадратичного роста нельзя распространить на отдельную страну или регион, напротив, развитие каждой страны следует рассматривать на фоне роста населения всего мира. Связанность и эволюцию человечества следует понимать обобщенно как результат действия обычаев, верований, представлений, навыков и знаний, передаваемых из поколения в поколение при длительном обучении, образовании и воспитании человека как члена общества.

Таким образом, если в биологической, дарвинской эволюции информация передается генетически и закрепляется отбором, то в социальной эволюции механизм наследственности осуществляется скорее ламарковским процессом — эпигенетической наследственностью — путем прямой передачи следующему поколению приобретенной информации и при ее распространении вширь через культуру, науку и образование. В той и другой модели эволюции эти процессы разыгрываются при развитии популяции, которой в случае социальной эволюции является все человечество. Это развитие происходит в открытой системе и самоускоряется, завершаясь демографической революцией, когда Homo, наконец, достигает предела своей численности и больше не может поддерживать гиперболический рост.

Прямая передача приобретенной информации при ее распространении размножается — именно в этом состоит смысл системы образования и средств массовой информации, кто бы их ни воплощал. Так, до изобретения письменности это мог быть старец как носитель устной традиции, передающий мифы давно минувших веков, позже — летописец, а теперь — диктор телевидения или профессор университета. Это приводит к тому, что социальное развитие идет намного быстрее, чем биологическая эволюция, происходящая в замкнутой системе биоценоза. Если при биологической эволюции в результате отбора виды адаптируются к окружающей среде, то развитие человечества в значительной мере отделено от природы. Все процессы подчинены тому, что мы обозначили как демографический императив, они происходят внутри системы и имеют информационную природу. Это следует из имманентного асимптотического характера процессов взрывного развития человечества, в первом приближении не зависящих от внешних условий. Более того, в силу самого масштаба численности населения Земли оно само оказывает все большее давление на экологические системы и даже на климат планеты.

Все процессы подчинены демографическому императиву, они происходят внутри системы и имеют информационную природу.

Как и в дарвиновской эволюции, в социальной эволюции в процессе истории также наблюдается естественный отбор более удачных локальных структур по сравнению с менее жизнеспособными формами организации общества. Этот процесс может определяться и локальными ресурсами. Поэтому для человечества понятие естественного отбора можно трансформировать в концепцию исторического отбора. Появление таких структур, ограниченных в пространстве и во времени, по существу отвечают тому, что историки традиционно связывают с понятием цивилизации.

Для того чтобы лучше понять характер квадратичной зависимости роста человечества, следует обратить внимание на два обстоятельства. Первое состоит в том, что как сельское хозяйство, так и промышленность на всех этапах развития обеспечивали необходимые условия для жизни и роста общества. Без этого само существование общества было бы невозможным, равно как и его рост и развитие. В истории человечества были периоды голода и мора. Так, от пандемии чумы в 1348 г. в Европе умерло не менее трети населения, а в отдельных странах, например в Норвегии, вымерла половина жителей. Не меньший урон приносили войны. Однако человечество в целом показало исключительную глобальную устойчивость своего роста и развития, на фоне которого указанные потери были не более чем преходящими, хотя и трагическими, эпизодами истории. Это демонстрирует удивительную системную «живучесть» человечества, устойчиво следующего по самоподобной гиперболической траектории роста вплоть до демографической революции.

Рис. 10. Климат за последние 420000 лет согласно анализу кернов станции «Восток»

Графики показывают: а — содержание углекислоты, b — температура, с — содержание метана, d — изменения содержания изотопов кислорода-18, коррелирующие с температурой, и е — инсоляция для середины июля, рассчитанная для 65° северной широты (Вт/м²). На нижней линейной шкале для Времени-1 стрелка ↓ указывает на начало неолита 10 000 лет тому назад. На логарифмической шкале для Времени-2 это соответствует середине всей истории человечества (см. табл. 2). Указанный интервал времени охватывает только четвертую часть времени от начала нижнего палеолита 1,6 млн лет назад до нашего времени.

Если бы ее не было и прежнее развитие продолжалось, то в 2010 г. нас было бы 10 млрд, а не 6,8 млрд, т. е. на сегодня демографическая революция «обошлась» человечеству более чем в 3 млрд человек. Эта оценка дает представление о масштабе явлений, происходящих в мире, по сравнению с которыми многие заботы современных политиков кажутся совершенно ничтожными.

В частности, следует напомнить об изменениях климата Земли, пережитых человечеством в прошлом. На графиках рис. 10 показаны параметры атмосферы Земли от конца нижнего палеолита до наших дней. Данные получены в результате обработки кернов из скважины, пробуренной в континентальном леднике Восточной Антарктики на станции «Восток», которую заложил мой брат Андрей Капица. Станция находится на высоте 3450 м над уровнем моря при средней годовой температуре -50°С. Там же наблюдалась и самая низкая температура на Земле -89°С. В этих условиях ему и международной группе ученых, анализируя керны льда, удалось получить уникальные данные о палеоклимате на нашей планете [29].

На графике хорошо видны четыре максимума, отмечающих оледенения Земли с периодом 110 тыс. лет, и максимум, который мы переживаем в настоящее время. Эти графики показывают, как климатические условия на нашей планете, устойчиво изменялись в определенных пределах, при которых люди в течение каменного века пережили девять ледниковых периодов со времени появления человека более миллиона лет тому назад.

В ту эпоху ледники, как поршень, медленно в течение 100 тыс. лет перемещались во время похолодания в северном полушарии на юг, а при потеплении в течение 10 тыс. лет отступали на север. Есть все основания полагать, что эти изменения климата приводили за доисторическое время к постоянным миграциям, в течение которых люди заселяли все новые пространства и перемещались в условиях, когда их социальное сознание и технологии стояли на гораздо более низком уровне, чем в наше время. Обратим внимание на стрелку, указывающую начало неолита 10 тыс. лет тому назад, чтобы наглядно увидеть, как трансформируется историческое время. Если в табл. 2 в логарифмическом представлении исторического Времени-2 неолит находится посередине всей продолжительности жизни человечества, то на линейной шкале времени он оказывается на краю графика (см. рис. 10).

В эти же протяженные эпохи прошлого формировались и откладывались в социальной памяти человечества системы взглядов, обычаи и привычки, определяющие на многие десятки тысяч лет поведенческие инстинкты человечества, закрепленные наследственными механизмами сохранения и передачи социально значимой информации. Таким путем уже на ранних стадиях развития человечества возникали запреты — табу, препятствующие тем или иным типам поведения, например кровосмешению. Поэтому моральные принципы поведения человека глубоко укоренены и универсальны. Так постепенно складывались и закреплялись сначала моральные нормы, а затем и религиозные представления.

При смене представлений, в первую очередь религиозных, в новых верованиях и моделях восприятия мира и поведения человека, как правило, остаются как реликты обычаи и образы из прошлого — архетипы часто очень далекого. Это подчеркивает эволюционное единство такого развития, которое затем фиксируется в коллективной памяти человечества в дополнение к генетической памяти, которая также может закреплять давние стереотипы поведенческих моделей уже на уровне инстинктов. Эти процессы рассмотрены крупным английским биологом и эволюционистом Ричардом Докинзом [37]. Им, а также рядом других ученых, была предложена идея о мемах, которые несут культурную информацию и, подобно генам, передаются по наследству.

Наследственно закрепленные нормы поведения, несомненно, могут изменяться и деформироваться под влиянием стрессов. Такая дестабилизация генома наблюдается у животных при их доместикации. В частности, наблюдения Д. В. Беляева над лисицами показали, что стресс, вызванный неволей, приводил к глубоким изменениям не только их поведения, но даже окраски и сезонных изменений в циклах размножения.

Поэтому, опасаясь биологизации социальных явлений, можно думать, что стресс, вызванный демографическим переходом, способен повлиять на разрушение глубоко укоренившихся социальных инстинктов человека. Причем если закрепление поведенческих инстинктов шло в течение жизни многих поколений, то их разрушение во время стресса происходило очень быстро: как говорится, ломать — не строить.

В настоящее время религиозную картину мира, исторически часто привязанную к национальной культуре, вытесняет научное мировоззрение, основанное на представлениях современной науки и ставшее уже глобальным явлением. Без учета подобных эволюционных представлений трудно, если вообще возможно, понять появление развитых систем религиозных представлений со своей интеллектуальной культурой и духовной традицией и систем научных представлений. Перед теми и другими системами миропонимания стоит задача развития, поставленная уже эпохой стремительного демографического перехода.

Только обращение к общему механизму развития посредством передачи информации позволяет достичь полноты описания на основе модели, в которой действующим началом становится суммарное население Земли как главная переменная, не зависящая от каких-либо частностей. Такое глобальное развитие статистически детерминировано и стабилизируется вблизи гиперболической кривой роста короткопериодными внутренними процессами, что соответствует принципам синергетики. Около этой траектории наблюдаются сокращающиеся по длительности и синхронные в пространстве планеты демографические циклы, а само наличие таких циклов указывает на устойчивость процесса глобального роста. Весь мелкомасштабный исторический процесс во времени и в пространстве являет все элементы динамического хаоса. Таким образом, по мере уменьшения длительности исторических процессов в масштабе собственного времени длительности роста и равного удаления в прошлое от момента демографического перехода локальное развитие делается все более хаотичным, неустойчивым и потому непредсказуемым. Это соотношение медленных и устойчивых глобальных циклов в развитии человечества по сравнению с быстрыми и хаотичными историческими процессами вполне аналогично климату с его медленными изменениями при смене ледниковых периодов и быстрым и переменчивым сменам погоды. И те и другие явления возникают в сложных динамических системах атмосферы и океана Земли, как и в динамике роста ее населения.

Именно эту разницу во временных масштабах истории человечества имел в виду и подчеркивал Бродель [6]. Как отмечает Бродель, следует различать медленные и быстрые процессы роста. Быстрые процессы, с одной стороны, стабилизируют рост, с другой — приводят к хаосу. При наступившей стохастике истории и стихии рынка обществу следует управлять теми внешними условиями, в которых происходит движение народов и капитала. На этой основе можно понять, почему скорость роста связана со сложностью системы, с идеями и культурой, а не с демографическими характеристиками — такими, как рождаемость и смертность, которые в деталях описывают процесс роста и выражают его через конкретные данные. Здесь возникает парадоксальная ситуация: в прошлом детей было много, а рост мал (см. рис. 4). В наше же время рост и воспроизводство населения в развитых странах ограничивается уже низкой рождаемостью, что будет подробно описано ниже.

При рассмотрении основной формулы гиперболического роста (1) мы отмечали, что в момент рождения Вселенной должно было быть 10 человек, на что указывает траектория развития, экстраполированная в ту далекую эпоху (см. рис. 9). Это можно интерпретировать либо как «шалость цифр», случайность, либо как проявление антропного принципа, согласно которому жизнь на Земле и само возникновение разума имеет космологический масштаб времени развития. Об этом образно пишет английский физик и космолог Стивен Хокинг:

Мы видим Вселенную такой, как она есть, потому что существуем сами. Существуют два варианта антропного принципа — слабый и сильный. Слабый вариант состоит в утверждении, что в очень большой или бесконечной во времени и пространстве Вселенной условия, необходимые для развития разумной жизни, могут реализоваться только в некоторых ограниченных областях пространства и времени. Следовательно разумные существа в этих регионах не должны удивляться тому что местные условия отвечают требованиям, необходимым для их существования. Это напоминает состоятельного господина, живущего в богатом округе и не видящего окружающей его бедности. Так, к слабому антропному принципу обращаются для «объяснения» того, почему Вселенная возникла десять миллиардов лет тому назад — именно столько требуется для эволюции разумных существ [27].

Вопрос этот остается открытым, но интерпретация результатов моделирования в свете антропного принципа наводит на мысль о справедливости рассуждений Хокинга. Экстраполяция времени развития человечества согласуется с оценками возраста Вселенной.

Результаты моделирования также показывают, как демографический фактор, выраженный в демографическом императиве, ныне приводит к коренной ломке роста. Следует обратить внимание и на то, что при демографическом переходе эта ломка приводит к острому кризису рождаемости и нарушению экономического равновесия в развитых странах [30,46]. В эпоху демографической революции в мире утрачивается устойчивость роста, и во взаимосвязанной системе переход сопровождается кризисом ценностей в развитии системы народонаселения. Из этого также видно, что исчерпание ресурсов человечества никак не является причиной демографического кризиса. Если бы это имело место, то недостаток ресурсов привел бы к постепенному и общему замедлению роста, чего мы не наблюдаем. Не вызвано это и кризисом западной системы ценностей, как это предполагают некоторые авторы, поскольку это явление наблюдается и в странах Востока, например в Японии и Южной Корее.

Имению внутренние процессы роста человечества как системы определяют ее глобальное и вековое развитие.

Поэтому мы вновь возвращаемся к тезису о том, что именно внутренние процессы роста человечества как системы определяют ее глобальное и вековое развитие. При таком стремительном развитии все время увеличиваются социальные и экономические градиенты, поскольку нет времени на установление равновесия. В силу этого неравномерность развития следует рассматривать как следствие самой динамики роста. Причем в сложной и взаимозависимой нелинейной системе человечества трудно, а по существу невозможно объяснять эти процессы в терминах причинно-следственных связей. Это отсутствие равновесия усугубляется в саму эпоху демографического перехода и смены парадигмы нашего развития, когда процессы, способствующие снятию внутренней напряженности, не успевают за быстрыми изменениями.

Более того, кроме экономического и социального неравенства, есть генетическое неравенство, генетическая несправедливость, на которую особое внимание обращает лауреат нобелевской премии Джеймс Уотсон. Это новый фактор, вытекающий из представлений современной молекулярной биологии и фундаментальных открытий самого Уотсона. С другой стороны, значение этих социо-биологических факторов возрастает в современном обществе с малым числом детей на одну женщину и разрушением самого института семьи.

Тем не менее в следующих разделах мы расскажем, как информационная модель позволяет рассматривать наше развитие в предвидимом будущем. Это изложение неизбежно будет неполным, однако его смысл состоит в том, чтобы показать, как количественный анализ роста человечества открывает новые возможности исследования природы человека и истории самого человечества.

Рождаемость, старение, миграция

Моделирование роста человечества дает возможность обратиться к проблемам нашего времени и процессам, происходящим в России. Именно ответственное управление обществом и «конструирование будущего» требуют понимания масштаба нынешней революции и в первую очередь обращения к сознанию и культуре. В этом случае материальное развитие и тем более стремление к обществу потребления больше не могут считаться столь приоритетной целью развития, как в недалеком прошлом.

Ответственное управление обществом и «конструирование будущего» требуют понимания масштаба нынешней революции.

Если в развитых странах так называемого «золотого миллиарда» уже отмечается резкое падение роста, при котором население не возобновляется и стремительно стареет, то в развивающемся мире пока наблюдается обратная картина — там население, в котором преобладает молодежь, быстро растет [3] (см. рис. 11). В развивающихся странах переход затрагивает более 5 млрд человек, численность которых удвоится при завершении глобального перехода во второй половине XXI в., а сам этот процесс происходит в два раза быстрее, чем в Европе и других развитых странах. Поражает своей интенсивностью и развитие экономики Китая, которая росла до 2009 г. более чем на 10% в год. Производство же энергии в странах Юго-Восточной Азии увеличивается на 7–8% в год, а Тихий океан становится последним «Средиземноморьем» планеты после Атлантического океана и собственно Средиземного моря. В этом стремительном росте можно видеть предпосылки для развития системных неустойчивостей, о чем нас предупредил финансово-экономический кризис 2008 г.

В развитых странах одно из следствий демографической революции — резкое сокращение числа детей на каждую женщину.

Одним из следствий демографической революции стало резкое сокращение числа детей на каждую женщину в развитых странах. Так, в Испании и Италии это число равно 1,20; в Германии — 1,41; в Японии — 1,37; в России — 1,3 и на Украине — 1,09, в то время как для поддержания простого воспроизводства населения в среднем необходимо 2,15 детей на каждую женщину — практически на одного ребенка больше, чем в настоящее время. Таким образом, все самые богатые и экономически развитые страны, которые на 30–50 лет раньше пережили демографический переход, оказались несостоятельными в своей главной функции — воспроизводстве населения: это самый сильный сигнал демографии [5, 9]. Парадокс демографического перехода состоит в том, что в прошлом на каждую женщину приходилось много детей, однако рост зависел не от числа детей, а только от малой разницы между рождаемостью и смертностью. Именно разница как мера роста определяла наше развитие по устойчивой траектории гиперболического роста от далекого палеолита до начала XX века.

Рис. 11. Старение населения мира при демографической революции 1950–2150 гг.

1 — возрастная группа моложе 14 лет, 2 — старше 65 лет и 3 — старше 80 лет (по данным ООН). А — распределение возрастных групп в развивающихся странах, В — в развитых странах в 2000 г.

Отметим, что по мере приближения к эпохе демографического перехода число детей все время уменьшается (см. рис. 4). А с наступлением демографического перехода общее число детей падает настолько, что при резком изменении роста и развития это привело к современному кризису рождаемости, самому острому противоречию «развитого» мира, когда «порвалась связь времен». Этому способствуют отмеченный выше общий кризис механизмов самоорганизации общества, выраженный в распаде традиционных ценностей в современном мире. Объективным результатом демографической революции стало изменение соотношения пожилых и молодых людей, что привело к максимальному расслоению мира и по возрастному составу.

Именно молодежь, которая часто первой активизируется в эпоху демографической революции, становится могучей движущей силой исторического развития. От того, куда ее силы будут направлены, во многом зависит устойчивость мира. Станет ли молодое поколение, часто пришедшее из сел в города, «пролетариатом промышленной революции» или солдатами войн и революций? Не рабочим классом, а «Талибаном» в регионах, подобных Афганистану и Пакистану, где эти противоречия стремительно нарастают.

При завершении демографической революции к концу XXI в. наступит существенное старение населения мира.

Для России таким регионом стал не только Кавказ, но и Средняя Азия — наше «мягкое подбрюшье», где демографический взрыв, наличие энергетического сырья и кризис с водоснабжением привели к напряженной ситуации в самом центре Евразии. В будущем, при завершении демографической революции к концу XXI в., наступит существенное старение населения мира. Если при этом число детей у эмигрантов тоже сократится, станет меньше необходимого для воспроизводства населения, то такое положение может привести к кризису человечества в глобальном масштабе. Однако можно предположить, что и сам кризис воспроизводства населения стал реакцией на стресс от демографической революции и потому, быть может, он будет преодолен в предвидимом будущем при ее завершении и переходе человечества в устойчивое стационарное состояние.

Рис. 12. Распределение населения мира по возрасту и полу

В этом описании причин перехода мы сталкиваемся с указанной выше трудностью выяснения причинно-следственных связей в развивающихся сложных системах. Примером такого парадокса служит вопрос: что было раньше — курица или яйцо? Дилемма разрешима при рассмотрении процесса во времени, когда при эволюции возникала ситуация постепенного появления яйценесущих животных, не разрешимая в статической системе представлений. Так и при описании системного поведения человечества возникает эта трудность. Более того, она видна в том, какая переменная — время Т или численность населения мира N — является независимой переменной, что отражено в симметрии уравнения (см. приложения 16а и 16d). Так, до перехода население N было зависимой от времени переменной, а после перехода N становится как бы независимой переменной, от которой зависит время, что опрокидывает представления о причинно-следственных связях в развивающейся глобальной системе народонаселения мира. Это качественное различие связано с существенно нелинейным процессом эволюции сложных систем. Поэтому при их моделировании следует рассматривать развитие не как малое нелинейное возмущение линейной системы, а с самого начала исходить из существенно нелинейного закона квадратичного роста, не сводимого к сумме линейных процессов.

В настоящее время исключительно возросла подвижность народов, сословий и людей. Как страны Азиатско-Тихоокеанского региона, так и другие развивающиеся страны охвачены мощными миграционными процессами. Перемещение населения происходит как внутри стран, в первую очередь из сел в города, так и между странами. Рост миграционных процессов по всему миру выражает его дестабилизацию. В XIX и XX вв. во время пика прироста населения в Европе эмигранты направлялись в колонии и Новый Свет, а в России — в Сибирь и затем в республики Советского Союза. Это, несомненно, и способствовало их экономическому росту. Однако теперь возникло обратное перемещение народов, существенно меняющее этнический состав метрополии. Значительная и во многих случаях подавляющая часть мигрантов нелегальна, неподконтрольна властям, в России их число составляет 10–12 млн человек, что становится существенным фактором в экономике и может привести к дестабилизации коренного населения нашей страны.

Рост миграционных процессов по всему миру выражает его дестабилизацию.

Миграция и подвижность тех, кто переселяются в Россию, связана не только с экономическими факторами, но и с относительно высоким образовательным уровнем части мигрантов. Их численность меньше, чем гастарбайтеров, занимающихся неквалифицированным трудом, но их роль значима как в экономическом, так и в культурном плане. Последствия подвижности и изменения традиционно сложившихся соотношений этносов могут стать источником возрастающего социального напряжения, порождая комплекс проблем, требующих отдельного рассмотрения. Поскольку переход определяют не расы и не ресурсы, то можно предположить, что его причину следует искать в идеях, управляющих поведением людей, в системе моральных норм, ценностей, которые формируются и закрепляются традицией в течение длительного времени. В эпоху же быстрых перемен этого времени просто нет. Поэтому в период демографической революции в ряде стран, в том числе и в России, происходит распад общественного сознания и управления, эрозия власти и ответственности управления, растут организованная преступность и коррупция.

В ряде стран, в том числе и в России, происходит распад общественного сознания.

Существенным фактором, в частности для финансового кризиса, стала потеря доверия. Это происходит на разных уровнях — от доверия в семье к доверию финансовым институтам, правосудию и, наконец, самому государству и принципам демократии. Потеря доверия указывает на разрушения связей в обществе, на которых в значительной мере основаны его стабильность и развитие. В прошлом институтом доверия служила церковь, однако в современном обществе образы, проповедуемые СМИ и в первую очередь телевидением в нашей стране, только способствуют эрозии доверия. Более того, ревизия прошлого, когда в угоду скоротечным политическим требованиям пересматривались такие понятия, как гражданственность, патриотизм, верность армейской присяге и долгу, разрушила исторические принципы доверия граждан стране и обществу и способствовала атомизации общества.

Итак, только рассматривая развитие человечества в целом, в расширенных во времени и пространстве рамках исследования, оказалось возможным описать весь процесс истории в прошлом и обозначить характер его развития в обозримом будущем. Ибо тот, кто не умеет представить прошлое, не может рассчитывать и на предвидение грядущего. Такое видение прошлого не обладает полнотой, однако оно дает основу для суждений о путях нашего развития. В обозримом будущем нас ожидают переход к новой парадигме развития человечества, переход к обществу, где знания и система образования будут определять развитие. Поэтому должна произойти столь же резкая, как изменение скорости роста, смена целей и ценностей в жизни человечества. Завершая изложение анализа роста населения Земли как системы, подчеркнем: именно численность населения является главной переменной, определяющей развитие, что выражено в автономном уравнении роста (6). Это позволило с большей полнотой количественно описать наше развитие и на этой основе отойти от частичных моделей роста и впервые предложить общую теорию развития человечества, основанную на принципе демографического императива.

В обозримом будущем нас ожидает переход к новой парадигме развития человечества.

На этой основе процесс развития описывается обыкновенным дифференциальным уравнением (2), связывающим скорость роста с квадратом населения Земли. Эта связь нелинейна, что видно и из того, что сумма квадратов всегда меньше квадрата суммы. В частности, этим объясняется объединение однородных предприятий в одно ради повышения их эффективности. Далее, при таком описании роста населения планеты в первом приближении распределение населения также не является определяющим — иными словами, взаимодействие, определяющее рост, нелокально и охватывает все человечество как единый объект и поле действия. Наконец, приведенная зависимость необратима, и эта необратимость определяет направление времени в эволюционирующей системе — стрелу времени по образному выражению Ильи Пригожина.

Назад: Благодарности

Дальше: Что дает модель для понимания истории