ОЧЕРК ТЕОРИИ РОСТА ЧЕЛОВЕЧЕСТВА ДЕМОГРАФИЧЕСКАЯ РЕВОЛЮЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЩЕСТВО

От автора

Введение

Исследования по созданию теория роста человечества привели к тому, что была предложена количественная модель нашего роста и развития [1,2,3]. Однако тогда не в полной мере была выяснено, почему эта модель, математические средства которой очень просты, даже элементарны, оказалось столь содержательной и эффективной. Поэтому данная статья посвящена не столько более компактному выводу основных формул, сколько выяснению обстоятельств их соответствия действительности. Это позволит понять пределы применимости модели и той роли, которую играет взрывной характер развития и статистическая природа рассматриваемых явлений. Именно это привело к трудностям в принятии развитого подхода и тех выводов, к которым он приводит, в первую очередь среди демографов.

В основе рассмотрения роста и развития человечества положен подход к населению мира как целого, как развивающейся динамической системы. Однако такой взгляд традиционно отрицался в демографии. Задачу демографии видели в том, чтобы в рамках отдельной страны или региона связать рост населения с конкретными социальными и экономическими условиями. На такой основе уже следовало определять рекомендации по демографической политики. Очевидно, что таким образом нельзя было определить общие для человечества причины роста населения.

Только поднявшись на глобальный уровень анализа, изменив масштаб проблемы, рассматривая все населения мира как единый объект, как взаимосвязанную систему, удалось описать развитие человечества в целом. Именно с таких позиций можно понять глобальный демографический переход, который мы переживаем, и предложить картину нашего развития в обозримом будущем. Такое обобщенное понимание истории оказалось не только возможным, но и очень результативным. Для этого надо было коренным образом изменить метод исследования, точку зрения, как в пространстве, так и во времени, и рассматривать человечество с самого начала своего появления как глобальную структуру, в которой развитие представлено как последовательность фазовых переходов, завершающихся демографической революцией. Тогда причину роста и развития следует искать не в сумме всех действующих факторов, а в том коллективном взаимодействии, которым охвачено человечество. Вместо редукции развития к сумме элементарных процессов мы обратимся к феноменологическому, целостному описанию роста и будем рассматривать человечество как единую, сильно связанную систему, в которой действует общий механизм управляющий развитием. Иными словами, мы обращаемся к методам, основанных на нелинейных представлениях в описании причинных связей.

Следует подчеркнуть, что большинство крупных историков, как Фернан Бродель, Карл Ясперс, Иммануил Валлерштейн, Николай Конрад, Игорь Дьяконов, утверждали, что существенное понимание развития человечества возможно только на глобальном уровне. В значительной мере ими был развит целостный взгляд на нашу историю. Действительно, историческая наука прошла долгий путь, в течение которого историки постепенно шли к поиску тех общих закономерностях, которые определяют рост и развитие человечества. Надо отметить, что эти поиски были не легкими, поскольку, как и в демографии, частные факты и обстоятельства мешали такому общему пониманию, когда во всё увеличивающемся множестве частностей пытались уловить общие законы. Недаром видный экономист Фридрих фон Хаек заметил, что «Распад исследований общества на специализированные дисциплины привел к тому, что все наиболее существенные вопросы пренебрежительно относились к маргиналиям неясной философии развития общества».

Крайним выражением такого редукционизма стал первый доклад Римскому клубу, когда 30 лет тому назад, опираясь на анализ обширных баз данных и компьютерное моделирование, где была сделана попытка описать текущее развитие человечества [15]. С одной стороны так было привлечено внимание к глобальным проблемам, но с другой стороны критика этого подхода показала его ограниченность .Ограниченность не только во времени, но и в тех, по существу линейных моделей, которые были положены в основу этого подхода. В этом отношении существенно замечание американского экономиста, лауреата Нобелевской премии Герберта Саймона что: «Сорок лет опыта моделирования сложных систем на компьютерах, которые с каждым годом становились все больше и быстрее, научил, что грубая сила не поведет нас по царской тропе к пониманию таких систем… Тем самым моделирование потребует обращение к основным принципам, которые приведут нас к разрешению этого парадокса сложности». Данная работа есть ответ на этот вызов.

Мы вернулись к этим проблемам на новом уровне развития математического моделирования, поскольку только так возможно понять природу глобального развития и возникновения мирового демографического кризиса. Помимо фундаментального значения таких работ для понимания развития человечества в целом, такие исследования глобальной истории необходимы и для нашей страны. Благодаря масштабам, истории и разнообразию социальных и экономических условий Россия во многом воспроизводит глобальные процессы. Поэтому для нас так важно понимание процессов развития всего человечества, что таким путем мы обращаемся к российским проблемам в критическую эпоху отечественной и мировой истории. Так развитые

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

представления ставят вопрос об их влиянии на наше видение прошлого, на антропологию и исторические науки. В тоже время эти представления затрагивают вопросы экономики и мировой безопасности, так существенные для современности.

Моделирование глобального роста человечества

Рис. 3.Линейный р ост – А,экспоненциальный р ост – Ви гиперболический р ост – С

проходившего по неизменному закону, только к началу XIX века. Но уже в 1930 году население мира достигло 2 млрд., все ускоряется по мере приближения к эпохе 2000г. Эта картина внезапного взрыва роста приводила многих в недоумение, однако она непосредственно является следствием нелинейности роста.

Задача же модели и теории гиперболического роста состоит в установлении природы и пределов этой картины развития. В итоге, опираясь на статистические принципы физики, в элементарных выражениях удалось описать динамически автомодельное развитие человечества за миллионы лет – от возникновения человека до наступления демографического перехода и далее в предвидимое будущее. Секрет гиперболического, взрывного развития состоит в том, что скорость роста пропорциональна не первой степени численности населения, как у экспоненциального роста, а второй степени – квадрату численности населения мира.

Рассмотрим примеры роста, показанные на Рис. 3. Таким является линейный рост А,пропорциональный времени и скорость которого постоянна. Очевидно, что в этом случае нет характерного времени роста. Экспоненциальный рост Впропорционален уже самому населению и этим свойством не обладает, поскольку в этом случае есть характерное время удвоения . В математике обычно принято обращаться ко времени экспоненциального роста системы в раз, где – основание натуральных логарифмов, а время удвоения на 30% меньше .

Наконец, обратимся к росту происходящему пропорционально квадрату населения , который приводит к гиперболическому графику роста Си для которого также нет характерного времени роста. Этот закон роста представляет для нас основной интерес. Действительно, рядом авторов (Макендрик, Форстер, Хорнер,) было обращено внимание на то, что данные для населения мира за несколько веков с удивительной точностью описываются формулой:

где млрд. – постоянная с размерностью [человек годы], а время выражено в годах от Р.Х. И.С.Шкловский в конце 6 издания замечательной книге «Вселенная жизнь, разум» также обратился к этой формуле [20]. Он пришел к выводу, что рост определяется социальными, а не биологическими факторами, которые и ограничат рост. Заметим, что постоянство этого закона роста поразительно и в пределах той точности, с которой нам известны оценки населения в прошлом, он соблюдается при увеличении населения Земли в десятки тысяч раз. Так описывается развитие человечества по существу с самого момента появления Homo habilis полтора миллиона лет тому назад, на что не было обращено должного внимания.

В демографии выражение (1) никогда всерьез не рассматривалось по двум причинам. Во первых, оно обращается в бесконечность по мере приближения к 2025 году. Во вторых, в демографии считалось беспредметным рассматривать все население Земли не иначе, как арифметическую сумму населения отдельных стран, поскольку задачей демографии является объяснение роста в рамках конкретных социальных и экономических условий, которые не возможно сформулировать для всего населения мира. Более того, это выражение приводит к трудностям и в прошлом. Так 20 миллиардов лет тому назад должно было бы уже быть десять человек, несомненно, космологов, наблюдающих и обсуждающих возникновение Вселенной!

Однако мы будем рассматривать не как эмпирическое обобщение данных, а как выражение физической закономерности и математически содержательную формулу. Она описывает рост населения как самоподобный процесс, следующий по гиперболической траектории, имеющие особенность в то критическое мгновение , когда обращается в бесконечность. Именно в этой сингулярности состоит главная привлекательность этой формулы, несмотря на то неприятие, которое в прошлом такие выражения вызывали у некоторых математиков. Однако в современной математике подобные процессы с обострением подробно изучены и нашли обширные приложения в теории взрывных процессов, ударных волн и физике фазовых превращений [21, 22].

Таким образом в основе роста человечества лежит коллективное взаимодействие, аналогичное взаимодействию Ван дер Вальса в неидеальном газе или плазме, которое изучено в физике конденсированного состояния и кинетике нелинейных явлений в синергетике. В таких системах с сильной связью взаимодействующих частиц возникают коллективные степени свободы, определяющие их рост и развитие. Анализ гиперболического роста человечества, связывающий численность и рост человечества с его развитием позволил предложить кооперативный механизм развития, когда мерой развития является квадрат численности населения мира. Это позволяет по-новому представить глобальную историю человечества. Она начинается с особенности появления сознания и завершается демографическим взрывом – режимом с обострением и фазовым переходом при резким изменении всего хода нашего развития. Эти понятия принадлежат физике сложных систем. Теперь они применяются к человечеству и служат основаниям для новых количественных результатов и поучительных аналогий. Так этот опыт междисциплинарного исследования расширяет наше представлений о росте человечества за всю эпоху его развития.

Интерпретация развития основана на предположении, что коллективное взаимодействие определяется механизмом распространения и размножения обобщенной информации, происходящее в человечестве, как глобальном сетевом информационном сообществе. Этот рост определялся самосогласованным системным развитием, а движущим фактором автомодельного развития оказываются связи, охватывающее все человечество эффективным информационным полем. На основе такого феноменологического подхода впервые удалось предложить полную теорию роста и количественно описать важнейшие явление развития человечества. Однако, обращаясь к понятиям физики и языку математики существенно привести эти представления в соответствие с образами и понятиями историков. Так н а учет разных временных масштабов процессов в исторических науках указывал Бродель: «Историки в последнее время стали выделять это различие в образах временных структур и связей. Первые относятся к долговременным и вторые к кратковременным сущностям». Это указывает на общность видения явлений у историков и физиков.

Как поучительный пример кинетики таких процессов приведем атомную бомбу, в которой в результате разветвленной цепной реакции происходит ядерный взрыв. Квадратичный рост населения нашей планеты указывает на то, что аналогичный процесс протекает в человечестве, только гораздо медленнее, но не менее драматично, когда информация в результате цепной реакции умножается на каждом этапе роста, определяя темп развития во всем мире.

Я хорошо помню, как это было осознано во время моего доклада в Институте прикладной математики им. М.В.Келдыша на семинаре Сергея Павловича Курдюмова. Им и его коллегами для проблематики режимов с обострением развиты мощные математические методы и этому посвящена громадная литература. Более того,

Рис. 4.Рост населения и демографический переход во Франции [11].

Курдюмов и его сотрудники видели в этой области математики обоснование тех подходов к изучению сложных систем, которые были развиты немецким физиком Хакеном [17]. В синергетике, в частности разный временной масштаб процессов лежит в основе приближенных асимптотических методов при рассмотрении сложных систем.

Если экспоненциальный рост определяется только индивидуальной способностью человека к размножению, то рост человечества происходит в результате коллективного механизма роста. Именно в этом состоит качественное отличие человека от всех остальных животных, управляемых врожденными инстинктами, а не системой приобретенных и развивающихся знаний. Таким образом, рост и развитие коренным образом отличается тем, что благодаря разуму и сознанию, его культурой и развитой системой передачей информации как вертикально, из поколения в поколение, так и в пространстве – горизонтально, человечество в среднем устойчиво следует по статистически детерминированному пути автомодельного роста. Это происходит вплоть до демографической революции, когда рост численности прекращается.

Для установления поведения роста человечества вблизи сигулярности роста следует обратиться к явлению демографического перехода. Переход состоит в резкой смене роста на режим стабилизации населения. Он был открыт первоначально для Франции французским демографом Адольфом Ландри, который писал: «В XVIII веке Франция пережила не только свою великую политическую революцию, которая совершилась в 1789 году, но и демографическую революцию. Политическая революция от­ мечена такими яркими событиями, как штурм Бастилии или уничтожение привилегий; в течение нескольких лет многое не­ обратимо изменилось

Рис. 5.Демографический переход в разных странах. Графики сглажены и рост дан в % в год.
1 – Швеция, 2 – Германия, 3 – СССР, 4 – США, 5 – Маврикий, 6 – Шри Ланка, 7 – Коста Рика и 8 – для мир в целом [11]. Н а этом графике видно как происходит формирование глобального перехода. Если переход в Швеции и во Франции занял 160 лет, то чем позднее он происходит, тем переход острее.

и сменило существующий порядок. Но ни­чего столь же сенсационного, что отметило бы наступление дру­ гой революции не произошло. Ее развитие было незаметным и относительно медленным. Тем не менее, она не в 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 демографичес­ кой революции, при которой происходит смена неограниченного воспроизводства на ограниченное, есть все основания придержи­ ваться данного определения, без каких-либо добавлений».

Для отдельных стран переход показан на Рис. 5 и для населения мира на Рис. 6. Если демографы обычно исследовали демографический переход в масштабе страны, то нам гораздо ближе определение Ландри демографического перехода как революции, но уже рассматриваемого как глобальное явление. Теория процессов развития и роста дана ниже и может быть опущена читателем при первом чтении.

Математическая модель роста населения Земли

Рост населения Земли

Сущность и преобразование собственного времени истории

Мировое демографическое развитие в будущем и кризис рождаемости

Демографическая революция и кризис идеологий

Социально – экономические последствия информационной природы роста

Россия в глобальном демографическом контексте

Заключение

Исследование и обсуждение глобального демографического процесса привело не только к открытию информационной природы механизма роста и расширению наших представлений обо всем развитии человечества, но позволило с таких позиций охватить и современность. Существенен вывод о том, что человечество на всем пути неизменного гиперболического роста в целом располагало необходимыми ресурсами и энергией, без чего невозможно было бы достигнуть нынешнего уровня развития, когда развитие производительных сил обеспечивало рост, но принципиально не ограничивало его, как это полагалось в мальтузианских моделях. Поэтому развитие человечества происходило на основе знаний, интеллекта организующие жизнь. С самого начала оно определяется именно коллективным взаимовлиянием, идеологией как обобщенному программированию общества, которое обязано разуму и сознанию человека – тому, что принципиально отличает нас от инстинктов животных.

Проблема состоит не в ресурсном ограничении, не в глобальном недостатке энергии, а в социальных механизмах управления и распределения знаний, богатства и земли, как это так остро происходит и в России. В мире существует региональное перенаселение и очевидная бедность, нищета и голод, но это местные, локальные явления, а не результат глобальной нехватки ресурсов. Сравним Индию и Аргентину: площадь Аргентины на 30% меньше площади Индии, население которой почти в 30 раз больше, однако Аргентина могла бы производить достаточно пищи, чтобы прокормить весь мир. С другой стороны, в Индии есть годовой запас продовольствия, хотя в ряде провинций и голодают.

В мире, охваченном глобализацией, рассмотрение проблем продовольствия, здравоохранения и образования, энергетики и экологии должно привести к конкретным политическим рекомендациям, определяющим развитие и безопасность мира в целом. Ведь в современном мире развитие производительных сил достигло такого уровня, что на жизнеобеспечение человечества достаточно 15 – 20% рабочей силы. Так происходит перераспределение приоритетов развития, и все большее значение приобретает культура и наука во всех своих проявлениях. В этой области благодаря системе образования Россия пока обладает значительным заделом, однако существенно отстает в развитии и эффективности, как сельского хозяйства, так теперь и промышленности. От того, как удастся преодолеть это несоответствие в развитии, во многом зависит наше будущее. Это определит место, которое будет занимать наша страна в глобализованном мире при осознании той роли, которое ей предстоит играть в судьбе сопредельных стран, после того как Россия освободилась от обязательств прошлого. Поэтому, как и в Европе, в постсоветском пространстве можно предвидеть экономическую интеграцию стран, без которой невозможно развитие этого региона.

Анализ роста численности населения позволяет описать суммарный результат всей экономической, социальной и культурной деятельности человечества, что впервые открывает путь к количественному пониманию истории. В этом состоит основной результат опыта рассмотрении фундаментальных причин, которым человечество обязано своим развитием и его последствий в предвидимом будущем. Этот подход привел к необходимости преобразования понятия времени в истории, аналогично принципу относительности в физике и космологии. Поэтому в данной работе центральное место отведено глобальной динамике численности человечества и принципу демографическому императиву. С другой стороны несомненно, важен поиск

и анализ явлений связанных в переходе в современной экономике от примата производства к теме развития культуры и знаний, к тем новым явлениям, с которым это связано. В этом отношении представляет интерес последняя книга Тоффлеров [26].

В заключение заметим, что обсуждение самых разных аспектов истории показывает все многообразие влияния информации и знаний на развитие человечества, которое с самого начала было самоорганизующимся обществом. Однако решение этих проблем как глобальных, так и в масштабе страны невозможно без координированной организации, без политической воли для обеспечения целей развития ‘в большом' и самой устойчивости роста ‘в малом'. При этом стохастические рыночные механизмы должны быть использованы при управлении ростом для достижения эффективности экономики. Тоже относится к управлению системой населения при демографической революции, когда можно предвидеть более активное вмешательство в демографию. Автор понимает возникающее при этом противоречия с традицией, однако его целью было возможно более полное выяснение механизма развития, обязанное коллективному взаимодействию. Оно основано на потенциале нашего разума, как у отдельной личности, так и как социального явления, выраженное в культуре и общественном сознании, распространяемое и реализуемое через образование и СМИ.

Системное понимание всей совокупности глобальных процессов, достигнутое в междисциплинарных исследованиях, опирающиеся на количественное описание развития мирового сообщества представляется обещающим. Поэтому надо надеяться, что развитый подход получит развитие, как в общественных науках, так и как проблема прикладной математики и теоретической физики сложных систем. Ведь метод исследования аналогичен современной космологии, которой посвящены множество работ, посвященные фундаментальным проблемам устройства мира в целом. Здесь же идет речь о теории человечества и самых близких к нам обстоятельств нашей жизни. Таким образом развитый подход может стать естественным шагом к предвидению и активному управлению будущим, в котором в обществе знания факторам культуры и науке принадлежит ведущая роль. Ср. [8, 9].

Сегодня такому социальному заказу из будущего должна отвечать система организация науки и образования, прежде всего в воспитании наиболее способных и ответственных слоев общества, в свете выработки новых представлений в науках об обществе и всестороннем развитии современного миропонимания. С этим связаны надежды человечества и в тоже время видны основания для исторического оптимизма по мере выхода из величайшего кризиса, вызванного эпохой глобальной демографической революции, в которую нам довелось жить.

---------------------------------------------------------- -----

Образно история человечества отображает судьбу человека, который со времени бурной молодости, когда он учился, воевал, обогащался и, пережив время приключений и поисков, наконец, женится, обретает семью и покой. Эта тема в мировой литературе существует со времен Гомера и сказок «Тысячи и одной ночи», Св. Августина, Стендаля и Толстого: как и в живой природе, развитие особи повторяет развитие вида. Быть может, теперь и человечеству после драматических времён роста и перемен предстоит одуматься и успокоится. Только будущее это покажет, и ждать его не придется долго.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

• Капица С.П., Курдюмов С.П. и Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. «Наука», Москва, 1997. В 2001 году эти исследования были отмечены премией Правительства России.

• Капица С.П. Общая теория роста человечества, «Наука», Москва, 1999.

• Kapitza S. P., Global Population Blow up and After. The demographic revolution and information society. A Report to the Club of Rome. « Global Marshall Plan Initiative » , Hamburg ; «Tolleranza», Moscow , 2007

• Демографическая модернизация России , 1900 – 2000. Под ред . А.Г. Вишневского, «АСТ», Москва, 2005

• Бьюкенен П . Дж . Смерть Запада. Чем вымирание населения и усиление иммиграции угрожает нашей стране и цивилизации. Пер. с англ. «АСТ», Москва, 2004

• Culture matters. How values shape human progress. Eds. L.E. Harrison and S.P. Huntington, «Basic Books», New York, 2000

• Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. К решению парадокса времени. «УРСС», М. 2003

• К обществам знания. Всемирный доклад ЮНЕСКО. Пред. К. Мацуура. ЮНЕСКО, Париж, 2005

• Шевяков А.Ю. Социально-экономические аспекты решения демографических проблем в системе стратегического развития России. Институт социально-экономических проблем народонаселения РАН. 2007

• Haub C., Population Reference Bureau, Washington D.C., 2003

• Chesnais J-C. The Demographic Transition. Stages, Patterns and Economic Implications. Oxford, 1992

• Савельева И . М . и Полетаев А . В . История и время : в поисках утраченного . « Языки русской культуры », Москва , 1997

• Braudel F. On History, «University of Chicago Press». Chicago, 1980

• Вишневский А . Г . Глобальные детерминанты низкой рождаемости . Сайт С . П . Курдюмова, 2006

• Meadows D. et al., Limits to Growth, «Universe Book», New York, 1972

• Fucuyama F., The End of History and the Last Man. New York, 1992

• Хакен Г ., Синергетика . Перевод с немецкого. «Мир», Москва, 1985

• Cohen J., How many People can the World Support? «Norton», New York, 1995

• Государственная политика вывода России из демографического кризиса. Ред. В.И. Якунин, Москва, 2007

• Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. 6-ое издание, «Наука», Москва, 1987

• Режимы с обострением. Эволюция идеи. Под ред. Г.Г. Малинецкого. «Наука», Москва, 1999

• C амарский А.А., Галактионов В.А., Курдюмов С.П. и Михайлов А.П. Режимы с обострением в задачах для квазилинейных параболических уравнений. «Наука», Москва, 1987

• Мясников В.С. Российский Анти-мальтус. «Вестник Российской Академии Наук», N 7, 2000

• Шишков Ю.В. Демографические похождения физика. «Общественные науки и современность» N 2, 2005. Там же ответ С.П. Капицы: Асимптотические методы и их странная интерпретация

• Коротаева А.В., Малков А.С., Халтурина Д.А. Законы истории: Математическое моделирование развития мир-системы. Вековые циклы и тысячелетние тренды. « URSS », Москва, 2007

• Тоффлер Э., Тоффлер Х. Революционное богатство. Как оно будет создано и как оно изменит нашу жизнь. Перевод с английского. «Профиздат», АСТ, Москва, 2007

© С.П. Капица 2008 90 290 знаков 4,5 п.л. E – mail : sergey . kapitza @ gmail . com