Binlerce yıl boyunca insan nüfusu artışı o kadar yavaş gerçekleşti ki, insanlığın uygarlık grafiğinde gözle görülür bir eğrilik bile yoktu. Köyler kasaba oldu. Bir hasat başka bir nesli besledi. İmparatorluklar büyüdü Ve çöktü Dünyadaki toplam insan sayısı ise derece derece arttı.
Bu durum, modern çağın başlamasıyla birlikte endüstri olarak dramatik biçimde değişti. ilaçenerji üretimi, tarım ve teknoloji bizim sürdük nüfus insanlık tarihindeki en muhteşem nüfus patlamalarından birine dönüşüyor. Ancak bu büyüme aynı zamanda matematiksel açıklamalara da meydan okuyarak gezegenimizdeki yaşamı açıklamak için kullanılan en iyi modellerden bazılarına meydan okudu.
Şimdi yeni bir matematiksel model Bu yükselişin içinde daha derin bir modelin gizlendiğini öne sürüyor; bu model, aynı zamanda insanlığın aniden gezegenin sınırlarına ulaşması durumunda işlerin ne kadar hızlı değişebileceğine de işaret ediyor olabilir.
En Kötü Durum ‘Kriz’ Senaryosu
Yayınlandığı yer Kaos, Solitonlar ve FraktallarÇalışma, Milan Üniversitesi’nden fizikçi Dr. Alessio Zaccone ve Londra Queen Mary Üniversitesi’nden merhum Dr. Kostya Trachenko tarafından yazılmıştır. Çalışmaları, bilim adamlarının karmaşık sistemlerin zaman içinde nasıl geliştiğini, rahatladığını ve tepki verdiğini incelediği, düzensiz malzemeleri tanımlamak için daha yaygın olarak kullanılan matematiksel yöntemleri kullandı.
Dr. Zaccone ve Dr. Trachenko, bu yeni modeli nüfus artışımıza uygulayarak, basit denklemlerinin, uzun göreceli istikrar dönemlerinden sanayi çağının başlangıcından sonra büyümemizin hızla hızlanmasına kadar, son 12.000 yılda gözlemlenen geniş bir büyüme rejimleri yelpazesini kapsadığını keşfettiler.
Ayrıca hızlı insan büyümesine ilişkin temel varsayımları kaybedersek büyüme eğrimizin ne kadar hızlı değişebileceğini de gösterdiler.
Kasıtlı olarak muhafazakar bir şekilde en kötü senaryo Taşıma kapasitesi kısıtlamalarının bugün aniden aktif hale geldiği bu dönemde araştırmacılar, küresel nüfusun 2064 gibi erken bir tarihte yarıya indirilebileceğini buldu.
Göç gibi faktörlere bakarak geleceği tahmin etmeye çalışmak yerine, doğurganlık oranlarıteknolojik gelişme, ekonomik değişimler, iklim politikasıve diğerleri, Dr. Zaccone ve Dr. Trachenko daha basit, çok daha derin bir konuyu ele almaya çalıştılar. Yani insanlık tarihindeki nüfus artış eğrisini tanımlamak için genel bir doğrusal olmayan model kullanılabilir mi?
Cevap evet, ancak önemli uyarılar da var.
Araştırmacılar, “Basit bir doğrusal olmayan diferansiyel denklemin (başlangıçta düzensiz sistemlerin fiziğinde incelenmiş olan) son 12000 yıldaki küresel nüfus artışının temel rejimlerini matematiksel olarak tanımladığını gösterdik” diye yazıyor. “Önerilen çerçeve, taşıma kapasitesi kısıtlamalarının bugün aniden aktif hale gelmesi durumunda küresel nüfusun 2064 gibi erken bir zamanda yarıya düşebileceği kasıtlı olarak muhafazakar, en kötü senaryoyu da içeren gelecek senaryolarını keşfetmek için kompakt bir analitik ortam sağlıyor.”
Nüfus Modellerini Oluşturmak Neden Zor?
Tarihsel olarak nüfus artışının modellenmesi tartışmalı bir konu olmuştur. Daha 1798 yılında İngiliz din adamı Thomas Malthus basit bir üstel büyüme eğrisi önermişti. Onun çerçevesine göre büyüme hızı, doğum ve ölüm oranları arasındaki fark tarafından belirleniyor. Doğum ölümleri aşarsa nüfus katlanarak artar. Tam tersi olursa düşüş olur.
Bu yaklaşımın sorunu, insanlar dahil hiçbir türün popülasyonunun sonsuza kadar artmamasıdır. Taşıma kapasitesi, yani türün kaç bireyinin hayatta kalabileceği sınırlıdır.
Bu faktörü 19. yüzyılda nüfus artış modellerimize ekleyen kişi Dr. Pierre François Verhulst’tur. Kaynak sınırlamaları nedeniyle giderek yavaşlayan ve sonunda duran nüfus artışına rağmen nüfus artışının gerçekleştiğini gösterdi.
Daha sonra, 1960 yılında, Dr. Heinz von Foerster ve meslektaşları, insan popülasyonunun büyümesinin 2026’da matematiksel bir “kıyamet günü” tekilliğine doğru hızlandığını öne süren meşhur hiperbolik bir model önerdiler.
Açıkçası, Dr. von Foerster’in öngörüsü gerçekleşmedi. Ancak onun modeli, nüfus dinamiklerinde çok önemli bir konuyu daha gündeme getirdi; yani herhangi bir matematiksel nüfus çerçevesinin belirli tarihsel olayları tanımlamak için uygun olabileceği. Sorun şu ki, çok daha geniş bir zaman dilimine uygulandığında tamamen bozulabiliyorlar.
Dr. Zaccone ve Dr. Trachenko’ya göre sorun, bu modellerin başlı başına işe yaramaz olması değil. Tam tersine, bunların çoğu oldukça faydalıdır ve nüfus dinamiklerinin çeşitli yönleri hakkında değerli bilgiler sağlar. Ancak bunların hiçbiri evrensel olarak kullanılamaz, çünkü bunlar genellikle belirli bir zaman dilimi için geçerli olan yerel tahminlerdir.
Her Şeyi Yakalayacak Tek Bir Matematiksel Model
Dr. Zaccone ve Dr. Trachenko, yeni çalışmalarında doğrusal olmayan bir diferansiyel “oran-geri bildirim” denklemi geliştirdiler. Esasında şunu ima eder: nüfus artışı oranı popülasyon büyüklüğüne bağlıdır ve tek bir K parametresi bağımlılığın pozitif mi yoksa negatif mi olduğunu belirler.
K = 0 ise model basit bir üstel büyüme eğrisi verir. K’nin negatif değerleri için davranış, kaynak kısıtlamaları nedeniyle nüfus artışının giderek yavaşladığı lojistik dinamiklere yaklaşır. K pozitifse model hızla hızlanan bir büyüme eğrisi gösterir.
Daha da önemlisi araştırmacılara göre klasik modeller onlarınkine eşdeğer değil. Aksine, bu davranışlar önerilen çerçeve içerisinde yerel yaklaşımlar olarak görünmektedir. Bu, araştırmacıların tüm sorunları çözecek sihirli bir denklem geliştirdiklerini iddia etmedikleri anlamına geliyor. Bunun yerine, birkaç önemli modeli tek bir çatı altında toplayacak matematiksel bir araç öneriyorlar.
Araştırmacılar, “Erken Neolitik dönemden günümüze kadar farklı büyüme rejimleri, uygun sınırlar dahilinde tek bir doğrusal olmayan oran-geri bildirim denklemi içinde yorumlanabilir” diye yazıyor. “Bunlar, iyi bilinen Malthus (üstel) ve Verhulst (lojistik) büyüme yasalarının yanı sıra, kontrollü düşük dereceli bir kesme olarak von Foerster tipi hiperbolik büyümeyi içerir.”
İnsanlığın Nüfus Artış Rejimleri Değişmeye Devam Ediyor
Araştırmacılar, son 12.000 yıldaki küresel nüfusa ilişkin ampirik tahminlere dayanarak türümüzün tarihi boyunca birçok rejim yaşadığını keşfetti. Bu dönemlerin bazıları göreceli nüfus istikrarı ile tanımlanırken, diğerleri üstel büyümeyle, bazıları ise büyüme eğrisinin sıkıştırılması veya uzatılmasıyla karakterize edildi.
Nüfusun azaldığı dönemler daha kısa olsa da, örneğin Kara Ölüm Avrupa’da araştırmacılar nüfus artışındaki daha geniş eğilimlere odaklandı. Bu rejimlerin birbirinden açıkça farklı olduğunu söylüyorlar.
İlk tarım toplumlarının dönemi nispeten istikrarlıydı. Daha sonraki dönemlerde nüfus artışımızın giderek hızlandığı görüldü. Yazarlar, 1970’lerden bu yana, nüfus dinamiklerimizin en iyi şekilde uzatılmış bir üstel rejimle tahmin edilebileceğini, bunun da nüfus artışının önceki aşamalara kıyasla önemli ölçüde yavaşladığını öne sürdüğünü ileri sürüyor.
Bu matematiksel modelde, mevcut uzatılmış üstel rejim K’yi ima eder
Ancak makalenin en dikkat çekici senaryosu, bu eğilimin büyük bir kriz nedeniyle kesintiye uğraması durumunda neler olabileceğini araştırıyor. Araştırmacılar, ani bir küresel felakette taşıma kapasitesi kısıtlamalarının birdenbire aktif hale gelebileceğini söylüyor.
Matematiksel Model Dünyanın Sınırlarına Ulaştığında
Araştırmacılar, gezegenimizde küresel bir savaş, hızlı iklim değişikliği veya büyük bir salgın gibi ciddi bir şok yaşanması durumunda, mevcut kaynakların kullanım verimliliğindeki büyük düşüş nedeniyle büyüme rejimimizin potansiyel olarak çökeceğini görebileceğimizi öne sürüyor.
Bunu göstermek için araştırmacılar denklemlerine ek bir terim eklediler. Özellikle gezegenimizin taşıma kapasitesinden sorumluydular. 2 milyar bireyin taşıma kapasitesine ilişkin son derece ihtiyatlı bir tahmin kullanarak, bu varsayımlar altında nüfusumuzun 2064 yılına kadar yarı yarıya azalacağını buldular.
Ancak bu tahminin oldukça spekülatif olduğunu belirtmekte fayda var. Çeşitli nedenlerden dolayı geleceğimizin kesin bir tahmini olarak görülemez. Birincisi, araştırmacılar modellerinin tamamen açıklayıcı olduğunu ve tahmin amaçlı olmadığını açıkça belirtiyorlar.
İkincisi, 2 milyarlık taşıma kapasitesinin seçimi oldukça tartışmalıdır. Dünyanın taşıma kapasitesi kişi başına değil, birçok parametreye bağlıdır ve sabit değildir. Teknolojik ilerleme, enerji verimliliği, tarımsal üretkenlik, iklim istikrarı ve uluslararası işbirliği, gezegenimizin herhangi bir zamanda kaç insanı barındırabileceğini büyük ölçüde belirliyor.
Yine de çalışmanın uyarısı açık. Matematiksel popülasyon eğilimleri, arkalarındaki varsayımlar aniden değişene kadar istikrarlı görünebilir. Mevcut uzamış üstel yörüngesini sürdüren bir dünya, kıyamet günü tarzı kontrolsüz büyümeden kaçınabilir. Ancak aniden katı sınırlarla karşı karşıya kalan bir dünya, çok farklı bir gelecekle karşılaşabilir.
Gerçek Uyarı Eğridedir, Tarihte Değil
Araştırmacılar, modelin ampirik uyumlarının gücünün farklılık gösterdiğini kabul ediyorlar. 1970-2023 rejimi, her bir tarihsel pencere için raporlanan uyum iyiliği ölçümlerinin gösterdiği gibi, çalışmada analiz edilen daha önceki sıkıştırılmış üstel dönemlerden daha güçlü bir uyum göstermektedir.
Ancak analizlerinin önemi kesin rakamlarda değil, ne ima ettiklerinde yatıyor. Araştırmacılara göre elde edilen sonuçlar, insan nüfusu artışının tüm tarih boyunca tek bir yasaya bağlı olmadığını gösteriyor.
Sonuç olarak, modelin değeri belirli tarihlerden çok, daha geniş kapsamlı mesajından kaynaklanıyor olabilir. İnsan nüfusunun artışı tek bir kalıcı yasaya tabi değildir. Geri bildirim, kısıtlamalar ve değişen tarihsel koşullar tarafından oluşturulur.
Bu matematiksel modelde gelecek, yalnızca kaç kişinin var olduğuna değil, aynı zamanda onları destekleyen sistemlerin taşıma kapasitesi limitleriyle ani karşılaşmaları önleyecek kadar verimli çalışmaya devam edip etmediğine de bağlı.
Araştırmacılar şu sonuca varıyor: “Mevcut küresel nüfus artış eğilimi 𝐾 0’a karşılık gelse de, rejim kontrolsüz dinamiklerde sonlu süreli bir sapmayı yeniden ortaya çıkaracaktır.” “Taşıma kapasitesi kısıtlamalarının aniden aktif hale geldiği ayrı bir muhafazakar senaryoda, hızlı bir nüfus düşüşü öngörülüyor.”
Tim McMillan emekli bir kolluk kuvveti yöneticisi, araştırmacı muhabir ve The Debrief’in kurucu ortağıdır. Yazıları genellikle savunma, ulusal güvenlik, İstihbarat Topluluğu ve psikoloji ile ilgili konulara odaklanmaktadır. Tim’i Twitter’da takip edebilirsiniz: @LtTimMcMillan. Tim’e e-posta yoluyla ulaşılabilir: [email protected] veya şifreli e-posta yoluyla: [email protected]
