Загадка демографического перехода

Явление глобального демографического перехода состоит в резком увеличении скорости роста населения Земли, сменяющимся затем столь же стремительным ее падением, после чего численность стабилизируется на некотором предельном уровне и далее не меняется.

Начало перехода обычно относят к моменту наивысшего набора скорости роста, а конец – к наибольшему спаду его прироста. За это время – с 60-х годов XX к середине XXI века – население мира возрастет примерно в 2–3 раза. Эта величина получила название мультипликатор Шене. После демографического перехода численность населения мира стабилизируется на достигнутой величине.

Можно понять, почему гиперболический рост населения Земли должен был прекратиться как раз в тот момент, когда был обнаружен. Но почему рост как таковой не будет продолжаться дальше? (То, что это так, ясно из демографической истории развитых стран, уже прошедших свой локальный переход, и население которых больше не растет. Рост продолжается лишь за счет развивающихся стран.)

Почему рост населения Земли должен прекратиться сразу после демографического перехода? Ведь «несущая способность Земли» способна «вынести» и больше прогнозируемого предельного значения в (примерно) десять миллиардов человек.

На этот счет у ученых нет единого мнения. С.П. Капица связывает причину перехода с ограниченностью характерных времен развития человека и человечества, М. Кремер видит эту причину в уменьшении рождаемости в обеспеченных семьях, А.В. Подлазов связывает переход с неспособностью жизнесберегающих технологий увеличить продолжительность жизни свыше биологического предела, А.В. Коротаев – с ростом женской грамотности и развитием системы здравоохранения.

Уникальное явление в истории человечества – не имеет объяснения! Почему переход происходит за микроскопическое по историческим меркам время и именно на том уровне развития, который достигнут на данный момент? Все это чудеса, их нельзя объяснить каким-то единственным социальным явлением.

Нельзя их объяснить и на языке синергетики, считая, что мировой демографический переход – это неравновесный переход Мир-системы к стационарному состоянию после длительного периода роста. Такой физикализм представляется совершенно недопустимым.

Загадка исторических циклов

На существование сокращающихся по закону геометрической прогрессии периодов исторического развития указывает в своей книге «Пути истории» [8] историк И.М. Дьяконов. С.П. Капица в своей работе [3] рассматривает одиннадцать исторических циклов, четко очерчивает границы каждого из них, подсчитывает знаменатель прогрессии и вводит понятие исторического времени. Чтобы связать демографический рост и исторические циклы им вводится системный инвариант: постоянное число людей, составлявших население Земли в течение каждого такого цикла. Однако на вопрос о причине цикличности теория Капицы ответа не дает.

Но какой бы эта причина в действительности ни была, она, несомненно, должна быть связана с мировым демографическим ростом. Действительно, завершение последнего исторического цикла и окончание демографического перехода, т. е. конец роста численности населения Земли, приходятся на конец XX – вторую половину XXI века. Почему эти процессы, никак напрямую не связанные и длившиеся тысячелетиями, упираются в один и тот же предел?

Совершенно ненужную путаницу по теме сингулярности вносит так называемая «концепция Панова». Физик ядерщик А.Д. Панов, развивая идеи антидарвиниста Г.Д. Снукса, пришел к апокалиптическим результатам, главный из которых заключается в том, что в XXI веке, кроме конца исторических циклов и завершения демографического перехода, состоится еще и кризис-кризисов с «4-х миллиардолетней историей накопления противоречий».

Этот кризис-кризисов Большой истории, по мнению Панова, является переломным и завершающим моментом всей миллиардолетней истории развития жизни на Земле. Происходит он прямо сейчас (2004 год плюс-минус 15 лет) и дословно по Панову «естественным образом обобщает сингулярность человеческой истории».

Нужно ли доказывать, что биосферный кризис, причины которого непонятны, а приближение никак не ощущается, этот кризис-кризисов, назревавший миллиарды лет и разрешающийся биосферной сингулярностью в считанные годы прямо на наших глазах – всего лишь выдумка Панова?

Нелепые выводы, полученные Пановым, есть результат допущенных им грубых просчетов. И, прежде всего, это физикалистский, катастрофический подход к истории, эволюции, а также навязчивое стремление уложить все реперные точки универсальной эволюции непременно в одну прогрессию.

Неловкость ситуации заключается в том, что именно Панов вводит термин «сингулярность Дьяконова», который отождествляется в его работах с несуществующей, выдуманной им биосферной сингулярностью. И сейчас уже непонятно, что он означает. Остается только удивляться самонадеянности и бестактности Панова, который связал результаты своих более чем сомнительных исследований с именем выдающегося историка.

Что же тогда означает сингулярность Дьяконова? (В дальнейшем будем называть ее сингулярностью Дьяконова – Капицы, т. к. С.П. Капица первым обоснованно связал ее с сингулярностью гиперболы Фёрстера.)

Видимо, за этим понятием следует оставить то смысловое значение, которое вкладывал в него сам И.М. Дьяконов, а именно: это та точка на оси времени, за которой дальнейшее сжатие исторических периодов приводит к бессмысленным результатам.

Будем пока считать, а в дальнейшем обоснуем, что она совпадает с тем моментом времени, при достижении которого эмпирические гиперболы Фёрстера и Хорнера «уходят на бесконечность», т. е. с 2022–2027 годом. Теперь, когда внесена ясность в понимание термина «сингулярность Дьяконова – Капицы», можно сформулировать еще один вопрос загадочной демографии:

Почему два процесса, продолжавшиеся тысячелетиями и напрямую никак не связанные: гиперболический рост населения Земли и сжимающиеся по закону прогрессии циклы эволюции и истории завершаются практически одновременно, а именно: конец первого цикла демографического перехода совпадает с сингулярностью Дьяконова – Капицы?

Загадки теории Капицы

Важнейшим этапом в развитии теоретической демографии стала феноменологическая теория, предложенная С.П. Капицей [3,4]. От эмпирической зависимости численности населения Земли от времени был сделан переход к простому дифференциальному уравнению, описывающему зависимость скорости роста от численности: τdN/dt = (N/K)² (Уравнение Капицы, где τ = 42 года, а K = (C/τ)^0.5 = 67000 – безразмерная константа роста.)

Из этого закона квадратичного роста скорости роста численности от численности вытекает закон гиперболического роста численности от времени. Анализируя процесс в области демографического перехода и вблизи нее, когда гиперболический рост еще не закончился, С.П. Капица немного модифицировал уравнение, описывающее рост, и ввел две константы τ и К вместо одной (постоянной Фёрстера С).

В результате удалось получить хорошую аппроксимацию зависимости численности населения мира от времени N(t) для всей истории развития человечества на протяжении более четырех миллионов лет, включая демографический переход. Были получены новые результаты, касающиеся циклов исторического развития, подсчитано количества людей, когда-либо живших на Земле. Кроме того, был предложен принцип демографического императива, согласно которому рост численности населения Земли на протяжении всей истории развития человечества не зависел ни от каких ресурсов, а зависел лишь от самой этой численности.

Феномен квадратичной зависимости скорости роста численности населения мира от численности С.П. Капица объясняет прямым выражением информационной природы развития, присущей только человеку. Константа К = 67000 – это численность той группы людей, которая задает характер т. н. коллективного взаимодействия Капицы. Константа τ = 42 года – это «время, определяемое внутренней предельной способностью системы человечества и человека к развитию», согласно определению, которое дал этому масштабу времени С.П. Капица.

Но человечество долгое время не представляло собой системы, и рост населения Европы, Америки, Азии… происходил независимо. Как это можно объяснить, исходя из теории Капицы?

«Вплоть до самого недавнего времени (а в особенности до 1492 г.) человечество не представляло собой системы ни в каком реальном смысле, ибо, например, рост населения таких регионов, как Старый Свет, Новый Свет, Австралия и Тасмания или Гавайские острова происходил практически полностью независимо друг от друга.

Так, представляется вполне очевидным, что бурные демографические процессы, происходившие в I тыс. н. э. в Евразии, не оказали абсолютно никакого влияния на синхронную демографическую динамику, скажем, обитателей Тасмании (да и обратное влияние также было просто нулевым).

Давно ли по историческим меркам европейцы и азиаты узнали о жителях Западного полушария? Как такое человечество могло быть единым информационным полем? Вряд ли Капица допускает, что песни бардов и рассказы стариков у семейного очага при отсутствии спутниковых ретрансляторов звучали на всю Ойкумену. А если бы и звучали, то на языке, непонятном для подавляющей части Ойкумены» Ю.В. Шишков, «Демографические похождения физика».

Какова природа введенных постоянных? Какой масштаб времени задает постоянная τ? Она характеризует человека, но человек за два миллиона лет эволюции прошел путь от полуобезьяны до субтильного интеллигента, а постоянная, описывающая рост численности, не изменилась.

Почему длительность демографического перехода равна 2τ? – Нет ответа. А безразмерная константа К, столь близкая к круглому числу 2¹⁶, в чем ее смысл? Размер группы, в которой проявляются коллективные признаки сообщества людей? Но для какого момента исторического развития, процесса эволюции? – Вопрос без ответа. Само же уравнение предполагает пропорциональность скорости роста населения Земли числу связей между группами людей численностью 67 тыс. каждая.

Однако, если обе постоянные К и τ имеют фундаментальный смысл, а не является величинами, полученными в результате статистического усреднения, то это уравнение есть не что иное, как констатация равенства приращения численности за время τ – числу связей между группами людей, численностью 67 тыс. каждая, умноженному на два.

И это равенство справедливо на огромном промежутке времени, не зависит ни от уровня развития самого человека, ни от уровня развития его технологий, ни от множества прочих факторов. Это самое большое чудо из всех рассмотренных.

Фантастическая сборка

Описание фантастической сборки «мыслящего» компьютера, приведенное ниже, позволит создать наглядный образ построения иерархической сети четвертого ранга.

Представим себе мастера «отверточной сборки», собирающего «мыслящий» компьютер. Работа заключается в копировании имеющихся «рабочих станций» универсальными блоками с последующей установкой копий в сеть. Пусть количество компьютеров на момент начала работы равно десяти и все они связаны сетью – каждый с каждым.

Рабочий день начинается по звонку и длится ровно восемь часов. Мастер может контролировать производительность своего труда по часам на стене цеха. Прежде всего, определим, что такое рабочий цикл.

Рабочий цикл – это процесс копирования сети, который начинается по звонку и заканчивается тогда, когда будут скопированы все компьютеры, которые были в сети на момент начала рабочего дня. Цикл может быть пустым, когда не собирается ни одного нового компьютера, но есть и такой, в процессе которого число их удваивается.

Рабочее задание заключается в выполнении рабочего цикла ровно за восемь часов. Приступая к работе, мастер имеет десять «нескопированных» компьютеров. По ленте конвейера в асинхронном режиме поступают универсальные сборочные блоки, «носители сознания» – до сборки пустые, готовые к загрузке «порции сознания».

Асинхронность подачи означает, что как только мастер снимает блок с ленты, сенсорные датчики включают шаговый двигатель, лента сдвигается на одну позицию, и следующий блок уже ждет своей очереди. Каждый компьютер состоит из некоторого фиксированного числа идентичных блоков; пусть это число будет равно 65536.

Кроме того, он связан сетевым кабелем со всеми другими компьютерами. К началу работы имеется девять сетевых связей, входящих в каждый компьютер сети. Узел – это устройство внутри компьютера, к которому сходятся связи, соединяющие его с другими компьютерами; с узлом связана информация о каждом конкретном компьютере, им же определяется индивидуальность «мыслящего» компьютера.

Можно также считать, что это его информационный и управляющий центр. У каждого компьютера сети имеется только один узел. Дополнительно можно положить, что все сетевые кабели каждого из десяти компьютеров сходятся в одной точке, которая является узлом сети, узлом, который управляет информационными потоками и с которым связана индивидуальность растущей сети.

Мастер берет (блок за блоком) десять блоков с ленты конвейера и подключает их поочередно к каждой из девяти связей, подведенных к узлу первого компьютера, а затем и к самому этому узлу. Затем он дает им некоторое время на считывание информации (сознания) и переносит все десять блоков в новый компьютер, который стоит на сборке, но пока к сети не подключен. За первый цикл удается скопировать сто блоков.

Если скопированы все компьютеры в сети, а новый, одиннадцатый, так и не собран (общее число блоков собираемого компьютера меньше 65536), то мастер заканчивает рабочий день, – этот рабочий цикл оказался пустым. На следующий день все повторяется снова.

И таких дней, когда не удается собрать, будут сотни. И вот, наконец, число блоков в новом компьютере достигает значения 65536. Мастер устанавливает его в сеть и соединяет со всеми остальными. Работы по сборке и установке в сеть одиннадцатого компьютера завершены. Сборка следующего потребует меньше циклов, т. к. число связей у каждого компьютера сети возросло на единицу.

Далее, работы продолжаются во все ускоряющемся темпе. И вот наступает такой день, когда удается собрать компьютер с нуля за смену. Как только это происходит, алгоритм сборки дополняется следующими правилами:

1. Дочерний компьютер после установки в сеть помечается как не подлежащий копированию в данном цикле.

2. Процесс сборки нового компьютера начинается с копирования того компьютера сети, на котором была закончена сборка предыдущего, т. е. он копируется дважды.

3. Рабочий цикл заканчивается, если после установки в сеть очередного дочернего компьютера новый компьютер из остатка нескопированных собрать не удается.

Вот такая хлопотная у мастера работа. Но давайте еще более ее усложним. Пусть теперь универсальные блоки, из которых собраны все компьютеры сети, в конце концов, выходят из строя, т. е. имеют время наработки на отказ. Причем ремонту они не подлежат. Оперативная замена вышедших из строя блоков становится приоритетной задачей мастера. И только тогда, когда у него появляется свободное время, продолжаются работы по наращиванию сети.

Возникает вопрос: раз блоки ломаются, то как же сеть сохраняет себя? Дело в том, что в ней изначально заложена программа резервного копирования (это одна из ее базовых функций). Это резервное копирование она производит периодически в себя же, а информация о каждом блоке равномерно (голографически) распределяется по всей сети. Так что при установке нового блока она загружает в него то же сознание, каким обладал его предшественник до поломки. Спустя время, вдвое превышающее среднее время наработки на отказ, 99 % блоков заменены, а сеть регенерировала и пребывает в добром здравии.

Продолжая далее усложнять процесс, отменим асинхронную подачу блоков. Пусть теперь лента конвейера крутится непрерывно, а количество блоков, поступающих в единицу времени, – случайная величина. Кроме того, представим себе, что блоки поставляет производитель, на заводах которого работают люди (поставщики) некой мифической страны. Эти люди связаны между собой тысячами социальных связей. Этот социальный конгломерат представляет собой множество, состоящее из подмножеств, охватывающих различное количество людей.