Zákon hyperbolického růstu populace Země

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 22. června 2020; kontroly vyžadují 6 úprav .

Zákon hyperbolického růstu populace  je empirický zákon objevený Heinzem von Försterem , který říká, že populace Země roste hyperbolickým způsobem již několik tisíciletí. V článku [1] publikovaném Försterem et al. , bylo uvedeno, že hyperbolický růst je možný pouze tehdy, pokud lidstvo jedná „jako jediný hráč“, tedy za podmínky nějaké formy spolupráce všech lidí na Zemi. Většina autorů vysvětluje hyperbolický růst společným intelektuálním vývojem lidstva. Přitom mnozí ( S. Kuznets [2] , J. Simon [3] , M. Kremer [4] , S. V. Tsirel [5] , A. V. Korotaev [6] a další) uvažují o rozvoji technologií. A. V. Podlazov [7] identifikuje život zachraňující technologie, kterými se rozumí nejen výrobní metody, ale „obecně jakékoli znalosti a dovednosti, které lze využít k záchraně člověka před smrtí nebo k prodloužení jeho života“. S. P. Kapitsa [8] a řada dalších autorů nazývá hromadění znalostí, informací obecně, příčinou růstu.

Oblast působnosti zákona

Podle statistik přestal zákon hyperbolického růstu fungovat v letech 1960-1970. Od roku 1989 začalo klesat i absolutní tempo růstu světové populace, takže nyní již nelze ani hovořit o lineárním nárůstu populace. Podle modelu francouzského lékaře Jeana-Noela Birabina bude hranice růstu 10-12 miliard lidí, většina ostatních modelů předpokládá poměrně blízkou úroveň stabilizace světové populace. Zcela věrohodné jsou scénáře poklesu počtu obyvatel Země poté, co dosáhne maximální hodnoty [9] .

Na počátek působení hyperbolického zákona byly vyjádřeny různé názory. V práci Heinze von Förstera [1] se ukázalo, že zákon hyperbolického růstu platil od počátku našeho letopočtu. Astrofyzik Sebastian von Horner věřil, že hyperbolický zákon platí po celou dobu existence lidstva [10] . S.P. Kapitsa na základě modelu, který vyvinul, vypočítal datum počátku platnosti zákona před 1,6 miliony let [8] . Jiní autoři se obvykle omezují na období, pro které existují více či méně spolehlivé empirické odhady, například 40 [6] nebo 10 [5]  tisíc let.

Ačkoli o obecné hyperbolické povaze demografické dynamiky není pochyb, pečlivá analýza empirických dat ukazuje, že parametry hyperboly nebyly konstantní. Zejména před začátkem našeho letopočtu (V-I tisíciletí př. Kr.) bylo tempo růstu vyšší než později [6] [5] [11] . Výrazná změna parametrů v prvním tisíciletí našeho letopočtu je maskována explozivním růstem populace v posledních staletích, ve srovnání s nímž všechny peripetie předchozí historie vypadají nevýznamně.

Matematické formulace

Zákon dostal své jméno, protože dynamika růstu populace Země přibližně odpovídá hyperbole  - matematické křivce druhého řádu:

Zde  - světová populace za rok -  takzvaná singularita , časový okamžik, kdy by se světová populace stala nekonečnou, pokud by hyperbolický růst pokračoval (2025, podle von Hornerových výpočtů)  - konstanta, von Horner má 200 miliard osoboroků. Hyperbolický růst se nejzřetelněji projevuje prostřednictvím zdvojení: každé následující zdvojnásobení lidské populace proběhlo přibližně dvakrát rychleji než to předchozí. Zvláště zřetelně to lze pozorovat v intervalu 1650-1970.

Zákon může být také prezentován v rozdílné podobě:

to znamená, že tempo růstu populace je úměrné druhé mocnině současné populace. Vzhledem k tomu, že tyto rovnice odpovídají neomezenému růstu v bodě singularity, řada autorů, počínaje M. Kremerem [4] a S. P. Kapitzou [8] , vytváří modely, které popisují odklon od této singularity, který ve skutečnosti pochází z let 1960-1970.

Technologické zdůvodnění hyperbolického růstu

M. Kremer [4] navrhl rigorózní matematické zdůvodnění hyperbolického růstu, založené na předpokladu, že populace je úměrná úrovni technologického rozvoje a rychlost technologického rozvoje zase závisí na počtu „vynálezců“, což je úměrné počtu obyvatel. Většina modelů růstu lidské populace vyvinutých v poslední době je založena na Kremerově rovnici (např . [12] [13] [14] a další). Vyniká zejména Korotajevův-Malkovův-Khalturinův model [15] , jehož součástí je i Kremerova rovnice. Bez nároku na popis celé demografické historie lidstva velmi dobře popisuje dynamiku růstu ve fázích 5 tisíc let před naším letopočtem. E. - 500 n.l E. a 500-2025 (předpovědní) roky [16] .

V teorii S. Kuzněce – M. Kremera je kritizováno doslovné chápání, že na každých tisíc lidí v jakékoli době připadá údajně konstantní počet „standardních vynálezců“, kteří vylepšují technologie se stejnou účinností. Zejména kvůli skutečnosti, že „ve skutečnosti byla většina vynálezů získána v samostatných, často malých, zemích ve zvláštních dobách ( starověké Řecko , Sluneční Čína , renesanční Itálie , Anglie během průmyslové revoluce atd.), a obrovské regionů světa vynalezl velmi málo“ (S. V. Tsirel).

Život zachraňující technologie

Alokace život zachraňujících technologií navržená A. V. Podlazovem [7] má ten význam, že dovednosti a znalosti, které přispívají k přežití lidí, se šíří nejrychleji. V době, kdy lidstvo dělily nepřekonatelné vzdálenosti a vztahy mezi národy nebyly pravidelného charakteru, mohly být šířeny pouze takové informace, pro každého nejrelevantnější, rychlostí dostačující na tehdejší dobu. A. V. Podlazov také vyvinul model, který velmi dobře popisuje dynamiku růstu lidské populace.

Akumulace informací

V pracích S.P.Kapitzy [8] [17] je doložena nezávislost vývoje lidstva na dostupných zdrojích. Na základě tohoto ustanovení je předkládán princip demografického imperativu jako soběstačnosti demografie v popisu dějin lidstva. Vůdčí roli v kooperativním nelineárním mechanismu rozvoje přitom hraje informační interakce velkých skupin lidí. Právě hromadění informací v procesu takové interakce může vysvětlit hyperbolický růst lidské populace. Informace jsou zásadnější než technologická úroveň a liší se od ní svou integritou: k vytvoření nových technologií lze vyžadovat jakoukoli informaci, zatímco stav lidstva je nemožné popsat omezeným na používané technologie.

Podle Kapitzy je lidstvo blízko inflexního bodu křivky růstu populace, která spadá kolem roku 2005. Po projetí tohoto bodu se předpokládalo zpomalení symetrické k epoše hyperbolického růstu. Kapitsova díla jsou kritizována za přílišný fyzikalismus [18] .

Hromadění informací a s tím spojený hyperbolický růst druhové diverzity byl donedávna (před zásahem člověka) zaznamenán i v biosféře [19] .

Hojně se diskutuje názor, že další rozvoj civilizace bude spojen právě s růstem množství informací v supermozku člověk-stroj (kointeligence, synergická inteligence) [20] , případně na bázi internetu. Člověk může vstoupit do supermozku jednoduše jako uživatel internetu nebo zlepšením své biologické podstaty jako kyborg [21] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Foerster, H. von , Mora P., Amiot L. Soudný den: pátek, 13. listopadu, 2026. V tento den se lidská populace přiblíží nekonečnu, pokud bude růst tak, jak rostla za poslední dvě tisíciletí  .  // věda . - 1960. - Ne. 132 . - S. 1291-1295 . - doi : 10.1126/science.132.3436.1291 .
  2. ↑ Kuznets S. Změna populace a agregovaný výstup. Demografické a ekonomické změny ve vyspělých zemích. (anglicky) . — Princeton, NJ: Princeton University Press, 1960.
  3. ↑ Simon J. Ekonomika populačního růstu  . — Princeton, NJ: Princeton University Press, 1977.
  4. ↑ 1 2 3 Kremer M. Růst populace a technologické změny: jeden milion před naším letopočtem do roku 1990  //  The Quarterly Journal of Economics. - 1993. - Ne. 108 . - str. 681-716 .
  5. ↑ 1 2 3 Tsirel S. Poznámky k historickému času a způsobům historického vývoje. Článek I // Historie a matematika: Modely a teorie / Ed. L. E. Grinin, A. V. Korotaev, S. Yu. Malkov. - M. : LKI, 2008. - S. 246-278. — 304 s. - ISBN 978-5-397-00519-7 .
  6. ↑ 1 2 3 Korotaev A. Periodizace dějin světového systému a matematické makromodely společensko-historických procesů // Historie a matematika. Problémy periodizace historických makroprocesů / Ed. L. E. Grinin, A. V. Korotaev, S. Yu. Malkov. - M . : KomKniga / URSS, 2006. - S. 116-167. — 168 str. — ISBN 5-484-00547-7 .
  7. ↑ 1 2 Podlazov A. Teoretická demografie jako základ matematických dějin . - M . : IPM im. Keldysh RAN, 2000.
  8. ↑ 1 2 3 4 Kapitsa S. P. Model růstu populace Země a ekonomického rozvoje lidstva // Otázky ekonomie. - 2000. - č. 12 . - S. 85-107 .
  9. ↑ Ministerstvo hospodářství a sociálních věcí Organizace spojených národů. World Population to 2300 Archived 15. ledna 2012 na Wayback Machine . Shrnutí za rok 2004.
  10. ↑ Hoerner S. Populační exploze a mezihvězdná expanze // Journal of the British Interplanetary Society. - 1975. - T. 28 . - S. 691-712 .
  11. ↑ Kononov V. Mystika a pravda hyperbolického zákona  // Demografický přehled. - M. , 2015. - č. 2 . - S. 92-105 .
  12. ↑ Tsirel S. O možných důvodech hyperexponenciálního růstu zemské populace // Matematické modelování sociální a ekonomické dynamiky. - Moskva: Ruská státní sociální univerzita, 2004. - č. 108 . - S. 367-369 .
  13. ↑ Dolgonosov B., Naydenov V. Informační koncept dynamiky lidské populace  // Problémy ekologického modelování a monitorování. - 2006. - č. 198 (3-4) . - S. 375-386 .
  14. ↑ Orekhov V. Prognóza vývoje lidstva s přihlédnutím k faktoru znalostí . - Žukovskij: MIM, 2005.
  15. ↑ Korotaev A. , Malkov A., Khalturina D. Matematický model růstu populace Země, ekonomika, technologie a vzdělání. - M . : IPM im. M. V. Keldysh RAN, 2005.
  16. ↑ Kononov V. Singularita a další paradoxy zákona hyperbolického růstu. - Lambert Academic Publishing, 2016. - 70 s. - ISBN 978-3-659-92000-4 .
  17. ↑ Kapitsa S. Kolik lidí žilo, žije a bude žít na zemi . — M .: Nauka, 1999.
  18. ↑ Molchanov A. Síťová teorie hyperbolického růstu populace Země .
  19. ↑ Markov A., Korotaev A. Hyperbolický růst v přírodě a společnosti . — M .: Librokom, 2009.
  20. ↑ Projektivní filozofický slovník. Syntellect .
  21. ↑ Kurzweil R. Singularita je  blízko . - N. Y. : Viking, 2005. - ISBN 978-0-670-03384-3 .

Literatura