„U novoj studiji sa otvorenim pristupom, koju sam objavio zajedno sa svojim pokojnim kolegom Kostjom Tračenkom sa Univerziteta Kraljica Meri u Londonu, predlažem iznenađujuće jednostavnu nelinearnu matematičku jednačinu koja objedinjuje 12.000 godina rasta ljudske populacije i ukazuje na mračne moguće budućnosti ukoliko se globalna ekološka kriza intenzivira“, napisao je za Phys.org Alesio Zakone, fizičar i profesor Univerziteta u Milanu.
Istraživanje, objavljeno u časopisu Chaos, Solitons & Fractals, uvodi nelinearni model „povratne sprege stope“ za globalni rast populacije, koji je prvobitno razvijen u drugačijem kontekstu, u fizici neuređenih materijala poput stakla i amorfnih čvrstih tijela.
„Pokazujemo da ista matematika može reproducirati glavne obrasce rasta stanovništva u posljednjih 12.000 godina, od neolita do modernog doba. Za razliku od klasičnih demografskih modela koji rast tretiraju kao eksponencijalni ili logistički, naš okvir može prelaziti između više historijskih režima koristeći jedan parametar. U nekim periodima rast je bio spor i stabilan, dok je u drugim bio ubrzan i eksplozivan. Sve te promjene mogu proizlaziti iz iste osnovne nelinearne dinamike“, naveo je Zakone.
On je također podsjetio na poznato predviđanje iz 1960. godine koje su iznijeli Hajnc fon Ferster i saradnici, a koje je sugerisalo da bi svjetska populacija matematički mogla težiti beskonačnosti oko 2026. godine.
Čovječanstvo je izbjeglo tu putanju zahvaljujući padu stope fertiliteta, ali nova studija tvrdi da se slične matematičke tendencije i dalje mogu pojaviti pod određenim uslovima.
„Uporedili smo naš model s empirijskim podacima kroz historijske periode i utvrdili da uspješno opisuje i faze sporog i ubrzanog rasta, uključujući industrijsku eru, kao i usporavanje od oko 1970. godine. Najprovokativniji dio rada odnosi se na buduće scenarije. Prema osnovnoj analizi, trenutni trend ne vodi ka katastrofi, jer sistem ostaje stabilan“, naveo je.
Međutim, model pokazuje i šta bi se moglo dogoditi u slučaju ozbiljnih ekoloških kriza koje bi smanjile nosivi kapacitet Zemlje, zbog klimatskih promjena, pandemija, konflikata ili nestašice resursa.
„U najgorem scenariju, ako bi nosivi kapacitet Zemlje naglo pao na oko 2 milijarde ljudi, model predviđa brz pad populacije, pri čemu bi se broj stanovnika mogao prepoloviti do oko 2064. godine.“
Autor naglašava da to nije prognoza, već matematički ilustrativni scenarij koji pokazuje koliko demografski sistemi mogu biti osjetljivi na nagle promjene.
„Ovaj rad također pokazuje kako se ideje iz fizike kondenzovane materije mogu primijeniti na populacionu dinamiku. Iste matematičke strukture koje opisuju relaksaciju u staklima mogu opisati i rast, stabilizaciju ili kolaps ljudskih društava kroz historiju“, zaključio je Zakone.