Представим себе, что на Землю к нам пожаловали инопланетяне, и стали изучать земную жизнь. Многое бы их тут поразило. Сколько зверья разного! Но одно живое существо, именуемое человеком, особо удивило бы пришельцев своим неимоверным количеством и катастрофически быстрым приростом.

Сейчас в России, к примеру, живет около ста тысяч медведей, столько же крупных обезьян – в тропиках. И их численность определяется средой обитания. А человек уже заселил все более-менее удобные для обитания части Земли, и его численность уже не сотни тысяч, а миллиарды! Нас, людей, в сто тысяч раз больше, чем сравнимых с нами по массе животных.

Отчего это произошло? С каким темпом идет рост человечества? Какие тут движущие силы действуют? Куда заведет нас это стремительное развитие? Все это непростые вопросы. Инопланетянам, математикам и физикам было бы над чем поломать голову.

Демографический императив

В 1826 году высокого звания – иностранный почетный член Петербургской академии наук – был удостоен английский экономист и одновременно священник Томас Мальтус. Этот человек прославился в научном мире как автор теории взаимозависимости благосостояния человечества и его численности.

Мальтус первым захотел найти основные силы, управляющие ростом населения Земли. Мальтус полагал, что численность людей увеличивается в геометрической прогрессии (1, 2, 4, 8, 16 и т.д.), а производство продуктов питания - в арифметической прогрессии (1, 2, 3, 4, 5 и т.д.). Вот этот разрыв по Мальтусу и является причиной многих земных бед – бедности, голода, эпидемий, войн. Он же лимитирует и рост численности человечества.

Идеи Мальтуса оказались очень живучи. Отразились они и в докладах Римского Клуба, который в 60-х годах прошлого века занялся глобальной проблематикой. Тогда были сделаны попытки компьютерного моделирования, учитывающего множество факторов, определяющих развитие человечества.

Одним из членов Римского Клуба был наш соотечественник - профессор Сергей Петрович Капица, человек, хорошо известный россиянам как телеведущий популярной программы «Очевидное – невероятное». В последние годы Капица активно занялся новой для себя проблемой - построением математической модели роста населения земного шара.

О мотивах своих раздумий и интересов в одном из своих многочисленных интервью он рассказывает так: «Я сейчас занимаюсь тем, что будет дальше, размышляю над этим. Лет 20 назад мне казалось, что главная проблема на нашей планете – это проблема мира, потому что мы были вооружены до зубов, и неизвестно, куда эта военная сила могла нас привести. Сейчас, мне кажется, нам надо обратиться к самому существу нашего бытия - к росту населения, к росту культуры, к целям нашей жизни. Заново посмотреть вокруг себя и на самих себя и понять, куда ехать и что делать. Мир, и не только наша страна, переживает глубокий перелом в своем развитии, вот этого мы не понимаем. Не понимают ни политики, ни большинство людей».

Капица пришел к твердому убеждению, что именно рост населения Земли следует считать основной глобальной проблемой человечества. Это - фактор первостепенной важности. А все остальное – изменения окружающей среды, возможное исчерпание ресурсов, энергетические трудности – уже вторично.

Капицу можно справедливо назвать анти-Мальтусом. Вовсе не ресурсы, считает ученый, определяют скорость роста населения Земли и его предел. Система жизнеобеспечения человечества всегда гарантировала возможность его существования. И тут Капица формулирует принцип демографического императива. Согласно ему рост числа людей на планете и особенности такого роста определяются (удивительно!) самим количеством живущих на планете людей. Точнее, тем коллективным взаимодействием, в которое вовлечено все человечество.

Люди, полагает профессор Капица, на всем пути своего безудержного роста в целом располагали всем необходимым (энергией, материалами, пищей), без чего невозможно было бы достигнуть нынешнего – миллиарды землян! – уровня развития. Однако растущий потенциал производительных сил обеспечивает рост, но принципиально не ограничивает его, как это предполагалось в мальтузианских моделях.

Ужасная экспонента

Для тех, кто обожает расчеты, математику, демография предоставляет большое поле деятельности. Ведь она преимущественно имеет дело с количественными измерениями состояния общества.

Это не только число людей, но также их распределение по возрасту и полу, по городам и селам, по профессиям и доходам, по миграционным потокам. И так далее. И все эти статистические данные дают надежную основу, как для прямого математического моделирования, так и для качественного анализа, сделанного специалистами разных наук – историками, экономистами, социологами, психологами.

Беспрецедентный рост населения мира, упорно наблюдавшийся в последние десятилетия, - одна из острейших проблем, с которыми когда-либо сталкивалось человечество. Естественно, что к ней приковано внимание демографов, социологов, политологов различных стран. В середине прошлого века все дружно заговорили о том, что население Земли, потребности в энергии, пище, материалах, всего, что необходимо для нормальной или хотя бы сносной жизни людей, должно будет расти по экспоненте. Расти ужасно быстро, потому-де земляне могут в будущем столкнуться с трудностями и бедами.

Как возникает эта злополучная экспонента, покажем на примере роста числа людей на планете. Пусть N – число ныне живущих людей, а T – настоящее время (год). Тогда естественно предположить, что прирост населения, математически обозначим его как

dN/dT,

казалось бы, обязан быть пропорционален N.

Вот это обстоятельство и дает экспоненту:

N ~ exp (T/τ).

И получается, что

число людей земного шара N по прошествии времени τ

(в момент T + τ, τ – характерное время активной жизни человека, Капица полагает, что τ = 45 годам) должно возрасти примерно в три, а точнее, в 2,72 раза. Это очень быстрый рост.

Как его наглядно представить? Тут полезно будет вспомнить одну восточную легенду. Один хан решил отблагодарить мудреца и предложил ему самому назначить награду. Тот попросил зерна: одно зернышко – на первый квадрат шахматной доски, два – на второй, четыре – на третий, и так далее, удваивая каждый раз предыдущую цифру. Царя поразила скромность просьбы, но… придворные математики занялись расчетами и установили: выполнить просьбу мудреца хан не в силах. Суммарный вес зерен, если бы заполнить все 64 клетки доски, составил бы около сотни миллиардов тонн – более чем десятикратный годовой мировой сбор зерна!

Горькая мораль древней притчи близка и созвучна тому, о чем мы ведем речь. Многие из проблем человечества, оказывается, имеют точно такую же природу. Математик скажет: число зерен росло в геометрической прогрессии, или, фактически, что то же самое, по экспоненциальному закону. Так же, добавит он, растет из года в год добыча руд, и число научных публикаций, и количество автомобилей, и многое иное, что связано с жизнью человека.

Вернемся к оценкам населения планеты. В 80-х годах прошлого века оно за год возрастало на 2 процента: много это или мало? Вроде бы немного. Однако, по прогнозам ООН, к 2000 году ожидалось, что население Земли увеличится в 1,5 раза и достигнет колоссальной цифры – приблизительно 7 миллиардов человек!

Рост по гиперболе

Как ни внушителен, как ни грозен экспоненциальный рост, есть, выясняется, в математике зависимости еще более впечатляющие. К примеру, рост по гиперболе.

Внимательное изучение того, как множились люди на нашей планете с древнейших времен, демонстрирует удивительные факты. Со времени появления Homo habilis – человека умелого, полтора миллиона лет назад, когда людей на Земле было всего порядка сотни тысяч человек (столько же, сколько и крупных животных), уже тогда рост человечества заметно превышал экспоненциальный.

Как же математически описывалось это развитие? Увеличение количества людей, их прирост, было, как оказывается, пропорционально уже не первой степени численности населения N, а второй степени – квадрату численности населения N2.

Здесь возникает важный вопрос: как трактовать этот факт, какова природа того, что имеет место именно квадратичный рост? А дело тут в том, что экспоненциальный рост предполагает только индивидуальную способность человека к размножению. Поэтому-то в невзаимодействующей популяции людей и должен был бы наличествовать всего лишь экспоненциальный рост. Однако реально на Земле действует коллективный механизм умножения людской численности.

Новизна исследований профессора С.П.Капицы в том, что он попытался последовательно использовать для описания развития человечества, для количественного изучения его роста и эволюции понятия физики и методы математики. Процессы, зависящие от квадрата числа частиц, к примеру, возникают при химических реакциях второго порядка в физической химии. Другой яркий впечатляющий образец тут – взрыв атомной бомбы. Он также является результатом разветвленной цепной квадратичного характера реакции атомных ядер.

Аналогия между развитием ядерного взрыва и взрывным же ростом человечества вовсе не кажется большой натяжкой. Об этом мы вскоре будем говорить, пока же отметим и подчеркнем, вслед за Капицей, еще раз информационную подоплеку сверхбыстрого увеличения число людей на планете.

Качественное отличие человека от животных, управляемых врожденными инстинктами, состоит в общем взаимодействии, охватывающем все человечество. Это взаимодействие включает в себя все факторы – питание и жилище, энергетику и ресурсы, транспорт и связь, образование и здравоохранение, культуру и науки. И рождаемость, хотя она и является, несомненно, важным обстоятельством, тут не является решающим фактором.

Таким образом, рост и развитие человека имеет коренное отличие. Благодаря разуму и сознанию, своей культуре и развитой системе передачи информации, как по вертикали - из поколения в поколение, по цепочке дед-отец-внук, так и по горизонтали – в пространстве, через моря и континенты, человечество в среднем устойчиво росло в прошлом вовсе не по экспоненциальному, а по более безудержному гиперболическому закону. Об этой гиперболе у нас сейчас и пойдет более обстоятельный разговор.

Режим с обострением

Данные для населения мира за миллион лет с удивительной точностью описываются гиперболой. Эту закономерность до Капицы анализировали многие исследователи. Маккендрик, американский инженер Форстер, немецкий физик Хорнер. Заметим, этот последний предлагал справиться со взрывным уходом численности населения на бесконечность путем расселения человека на другие планеты Солнечной системы.

Гипербола в книгах Капицы имеет следующий вид: N = 200х109/(2025 – T). Тут в числителе значится число 200 миллиардов, оно имеет размерность количества людей, умноженного на годы, а времяТвыражено в годах от Р.Х. (Рождества Христова). Мы видим, что при стремлении даты к 2025 году население мира в соответствии с этой формулой должно уйти в бесконечность!

Как относиться к такому выводу? Кто-то увидел в таком описании демографического взрыва предвестник конца света. Кто-то воспринял это, как полную чушь, свидетельствующую об ошибочности предлагаемой модели роста человечества. Так где же истина? Она в том, что рост, пропорциональный квадрату числа людей, порождает гиперболу, но в будущем (при стремлении Т к 2025 году) этот рост, несомненно, должен быть ограничен.

О том, что реально будет в 2025 году и позже, мы еще будем говорить. Сейчас же отметим, что закономерности типа той формулы, которую дает Капица, хорошо знакомы современным математикам. Они называют это режимом с обострением. Много сил изучению режимов с обострением отдал выдающийся ученый, основатель синергетического движения в России член-корреспондент РАН Сергей Павлович Курдюмов (1928-2004). Этот раздел прикладной математики был его любимым детищем.

Ученик Курдюмова Г.Г.Малинецкий вспоминает, как эмоционально, страстно излагал Сергей Павлович студентам на лекциях любимую им тему: «Режим с обострением парадоксален сам по себе, - говорил Курдюмов, - вдумайтесь – очень долго как будто ничего не происходит. Та величина, за которой мы следим, почти не меняется и вдруг – в поразительно короткий промежуток времени происходит все самое главное. Режим с обострением бросает вызов расхожей житейской мудрости о том, что завтра все будет примерно так же, как сегодня. Завтра все может быть по-другому! Или завтра вообще не может быть. При этом, имея дело с режимом обострения, мы не можем планировать свои действия «от достигнутого», увеличивая на какой-то процент нынешние показатели. Это само по себе вызов – для тех, кто планирует и прогнозирует. И неплохо бы знать, имеет ли место этот самый режим в тех системах, с которыми мы имеем дело».

Демографический переход

Полагают, что гиперболический рост человечества начал замедляться (вначале тихо) уже в 1965 году. К 2005 году ожидалось население мира в количестве 10 миллиардов, реально же насчитали лишь 6,5 миллиардов. При этом был зафиксирован и год максимального прироста населения планеты. В 1995 году скорость прибавки населения достигла 84 миллиона в год, 220-240 тысяч человек в сутки, или 10 тысяч человек в час. Затем скорость прироста начала снижаться.

Началось то, о чем Капица рассказывает (одно из интервью) так: «Анализ развития человечества привел к выводу, что мы переживаем демографический переход. Такого не было в жизни человечества. Меньше, чем за 100 лет, начиная приблизительно с середины прошлого века, до середины текущего года жизнь человечества изменится. От безудержного роста, который всех пугал, что не хватит ресурсов, не хватит места, не хватит еды, не хватит земли, воды и прочего, мы пришли к тому, что в реальности население практически даже не удвоится по сравнению с тем, что есть сейчас. Нас будет 10-11 миллиардов. Сейчас нас шесть с половиной, даже больше. Вот такого поворота резкого, прямо вот так, как отрубили, его никогда не было. Это самое, может быть, великое событие в истории человечества помимо возникновения самого человека».

Итак, человечеству сужден демографический переход. Он уже пройден развитыми странами (пресловутый «золотой миллиард», где с приростом населения наблюдаются большие проблемы) и теперь подобный процесс происходит в странах развивающихся. И уже не режим с обострением, а совсем другие закономерности вступят затем в силу. Начнется фаза стабилизации населения Земли.

Капица об этом рассуждал так: «До сих пор человечество росло, устремляясь в бесконечность. Говорили о демографическом взрыве, что негде будет встать и сесть на нашей земле, что не хватит ни энергии, ни пищи, - ничего. Так продолжалось до последних десятилетий. 20-30 лет назад начался решительный перелом в развитии человечества. Сейчас президент обеспокоен тем, что нет детей. Это не только в нашей стране, во всех развитых странах нет детей.

Человечество вместо того, чтобы расти вверх, как оно росло на протяжении миллиона лет, переломилось. Проблемы в нашей стране и в мире связаны с этим резким изменением жизни. Потому что до этого у всех людей была очень простая мысль: нужно всего больше – больше детей, больше пищи, больше оружия. Сейчас по главному параметру – параметру населения – мир осекся. Причем до конца мы не понимаем, почему это произошло. Первая страна, где был замечен этот переход - Франция, особенно после войны. Сейчас весь мир стоит перед проблемой, почему происходит этот перелом, с чем он связан, как на него повлиять, как реагировать».

Что же ждет нас в будущем? Какие рисуются картины жизни человечества? Капица верит, что грядет смена целей и ценностей в развитии жизни на Земле. В будущем не количество людей, а качество человека и качество населения, человеческий капитал станут смыслом и целью существования. Возникнут совершенно новые требования к образованию, когда не знания, а их понимание станет основной задачей воспитания ума и сознания. Тут Сергей Петрович цитирует чеха Вацлава Гавела («чем больше я знаю, тем меньше я понимаю») и советского психолога А.Н.Леонтьева («избыток информации ведет к оскудению души»).

Парадоксы исторического времени

Каким будет мир в 2050 году или, допустим, в 2100, сказать затруднительно. Хотелось бы рисовать благостные картины, однако на деле демографический переход может пойти совсем по другим, злобным сценариям. И причиной этому может стать простая нехватка времени.

Поговорим об относительности времени в истории. Есть время обычное – физическое, ньютоновское время, независимое, однородное и линейное, отмечаемое треньканьем будильника и боем курантов, Время-1, и еще есть особое – историческое время, Время-2. Физическое время всегда одно и то же, историческое – время неравномерное и все сжимающееся. Период Древнего мира длился 2500 лет, Средневековье – 1000 лет, Новое время – 300 лет, Новейшая история – чуть больше 100 лет.

Сжатие исторического времени крайне обостряет темпы развития человечества в относительно краткий период демографического перехода. Сейчас мы находимся в середине этого исключительного в своем роде периода истории, когда идет распад установившегося за миллион лет самоподобного механизма роста людской массы на планете.

Наступивший демографический кризис поражает своей стремительностью. Он продолжается всего 90 лет и должен закончиться где-то в 2050 году. Этот процесс подобен сильному разрыву в ударной волне при сверхзвуковом течении газа или фазовому переходу в конденсированной среде, наступающему при критической температуре. А сама длительность демографического перехода уже ограничена продолжительностью эффективной жизни человека, 45 годами. Цитируем Капицу: «Фигурально выражаясь, поезд истории теперь достиг предельной скорости, скорости, при которой вагоны сходят с рельс гиперболического роста, а состав поезда разрывается».

Причина демографического кризиса – не исчезновение каких-то внешних ресурсов, дело тут не в кризисе западной системы ценностей, так как этим процессом охвачены и такие страны Востока, как Япония и Южная Корея. Смысл кризиса кроется в пока еще непонятных внутренних системных процессах. В чем их суть? Создается впечатление, что человечество оказалось уже не в состоянии перерабатывать огромную лавину падающей на него информации.

Неуклонное сжатие исторического времени (демографический переход должен совершиться за одно-два поколения) внушает гораздо большую тревогу, чем более медленно текущие энергетические, климатические и экологические проблемы. Идет нарушение длительных, выработанных за тысячелетия ценностей и этических представлений, разрушается связь времен. В этом причина распада семьи и общества, растущей неустроенности жизни и характерного для нашего времени стресса. Демографическая революция сопровождается распадом сознания, эрозией власти и снижением ответственности в управлении обществом, ростом организованной преступности и коррупции.

Ныне человек «и жить торопится, и чувствовать спешит», как никогда прежде. Но это мало помогает. В чем спасение? Было бы наивно полагать, что некая «невидимая рука» самоорганизации выведет нас к неведомой нам пока цели. Надежда на то, что параллельно ускоряются процессы глобализации, которые помогут человечеству обрести неведомое ему прежде единство? Надежда на информационные подпорки, какие дают нам персональные компьютеры, Интернет, мобильные средства связи? Кто знает, что может нас спасти от возможно грозящих нам бед!

***

Время ускользает от человека. Оно становится самым дефицитным ресурсом человечества в годы глобальной перестройки. Эта мысль должна быть в фокусе ответственности мировых и национальных политических кругов, полагает Капица. Да, в неспокойное время мы живем. И сейчас человечество обязано «заглядывать за момент обострения», создавать и осваивать новые алгоритмы развития цивилизации. Необходимы жизнеобеспечивающие технологии, которые бы могли поддерживать развитие человечества уже не десятилетия, а века.

Это – вызов науке, равного которому в истории еще не было. С.П.Курдюмов считал эту задачу центральной. Полагал, что именно синергетика, новая наука, занятая познанием принципов самоорганизации различных систем, должна стать основой для стратегического прогноза и проектирования будущего.

Нам, жителям начала XXI века, выпала честь существовать в пору грандиозных перемен, происходящих на нашей планете. СТАРОЕ рушится, отваливается громадными кусками, НОВОЕ, грозно наступающее на нас, плохо видится и пугает своей неопределенностью. Момент торжественный и страшный. И тут в полной мере хочется осознать, прочувствовать глубоко философский смысл строк русского поэта Федора Ивановича Тютчева. А он, словно бы прозревая далекое будущее человечества, в 1830 году писал:

Блажен, кто посетил сей мир

В его минуты роковые!

Его призвали всеблагие

Как собеседника на пир.

Он их высоких зрелищ зритель,

Он в их совет допущен был -

И заживо, как небожитель,

Из чаши их бессмертье пил!