هل سيكون هناك اكتظاظًا سكانيًا على كوكبنا

لعدة قرون كنا نتنبأ بفرض قيود على عدد الأشخاص ، ثم نكسر هذه الأرقام القياسية.

القول بأن توماس مالتوس كان لا يحظى بشعبية سيكون لطيفًا جدًا. وصفه بيرسي شيلي ، وهو شاعر محترم ، من القرن التاسع عشر بأنه خصي ومستبد. ويليام جودوين ، الفيلسوف وحمو الشاعر ، وصف مالثوس بأنه "عبقري مظلم ورهيب ، مستعد دائمًا لتدمير كل آمال البشرية" [ اخترعت ابنته ماري شيلي فرانكنشتاين ووحشه - تقريبًا. perev. ]. كما كتب كاتب سيرة مالثوس في وقت لاحق ، كان الشخص الأكثر إساءة في عصره. بالنظر إلى أن هذا كان عصر نابليون بونابرت.

كان محفز البلطجة نشر في عام 1798 من كتاب مقال عن قانون السكان. في ذلك ، انتقد مالتوس ، النائب المجعد البالغ من العمر 32 عامًا لمصلى إنجليزي صغير ، التصريحات المثالية مثل جودوين ، الذي يعتقد أن العقل والتقدم العلمي سيؤدي إلى مجتمع مثالي خالٍ من عدم المساواة والمعاناة. كان مالتوس أكثر تشاؤما. باستخدام بيانات التعداد التي تم جمعها في الولايات المتحدة من قبل بنيامين فرانكلين ، توقع أن "العاطفة الجنسية" ستؤدي قريبًا إلى تجاوز عدد السكان لحدود موارده ، مما يؤدي إلى الفقر وصعوبات أخرى. بدون تحكم ، سيتضاعف البشر أضعافا مضاعفة وستتضاعف أعدادهم كل 25 سنة. في الوقت نفسه ، ستنمو الغلات الزراعية في أفضل الأحوال خطياً ، بنفس المقدار في السنة. بعد 100 عام ، سيكون لدى بريطانيا 16 ضعفًا في الفم (112 مليونًا) ، ولكن أقل من 50 ٪ من الكمية المطلوبة من الطعام.

هذا ، بالطبع ، لم يحدث. بحلول عام 1900 ، زاد عدد السكان البريطانيين خمس مرات فقط ، إلى 35 مليون شخص ، معظمهم لم يتضوروا جوعًا [المؤلف صامت بشكل متواضع حول المجاعة الأيرلندية العظيمة ، حيث مات ما يصل إلى 1.5 مليون شخص أيرلندي ، وهاجروا من البلاد أكثر من ذلك بكثير - تقريبًا. ترجم.]. لكن مالثوس توقع أيضًا تباطؤًا في النمو السكاني. وفقا له ، من أجل منع النمو المفرط وفقدان السكان - " كارثة مالتوس " سيئة السمعة - الطبيعة لديها نوعين من الضوابط. تقلل الفحوصات "الوقائية" من معدل المواليد: في الأوقات الصعبة وفي غياب الطعام ، سيكون الرجال قادرين على توقع الصعوبات المستقبلية وتأخير الزواج والحياة الأسرية. الشيكات "الإيجابية" - الجوع والمرض والقتل والحرب - تزيد معدل الوفيات. مع إدراك إنتاج الغذاء للطلب ، تهدأ المنافسات وتنمو الأسر. وهكذا ، فإن "قانون الاضطهاد والمعاناة والخوف من المعاناة القمعي" يجعل عدد الأشخاص يتقلب بشكل متزامن في مجال الإمدادات الغذائية. إلى اشمئزاز منتقديه ، استخدم مالثوس هذه النظرية لانتقاد القوانين الإنجليزية التي تهدف إلى دعم الأسر المحتاجة ، والتي يتناسب حجمها مع عدد الأطفال. وقال مالتوس لماذا يجب تشجيع الفقراء على التكاثر إذا داستهم الطبيعة؟



ومع ذلك ، نظر مالتوس إلى صيد واحد مهم. إذا كانت الطبيعة تجعلنا نعيش في حدود إمكانياتنا ، فإن مالثوس قلل من قدرتنا على زيادة هذه الوسائل. في وقت وفاته عام 1834 ، كانت هناك ثورة زراعية في أوروبا. تعلم المزارعون أن يزرعوا ماشية أكثر لحمية وسريعة النمو وزرعوا محاصيل تعيد ملء كمية النيتروجين في التربة المستنفدة. جنبا إلى جنب مع الثورة الصناعية جاءت المحاريث والدرسات التي تعمل بالفحم. في منتصف القرن العشرين ، أنتجت الثورة الخضراء بذور عالية الأداء وأسمدة اصطناعية. بين عامي 1900 و 2000 ، على عكس التوقعات القاتمة لمالثوس ، نما عدد سكان العالم أربع مرات ، من 1.6 إلى 6.1 مليار ، ومع ذلك ، زاد إنتاج الحبوب خمس مرات ، من 400 مليون إلى 1.9 مليار طن.

بصرف النظر عن المظاهر المحلية الفردية للجوع ، تمكنت البشرية حتى الآن من الهروب من مصير مالتوس. تدعم الأرض الآن حياة 7.3 مليار شخص ، ووفقًا لتقرير الأمم المتحدة ، سيرتفع هذا الرقم إلى 9.7 مليار بحلول عام 2050 ، و 11.2 مليارًا بحلول نهاية القرن. إذا كان للكوكب القدرة القصوى ، في حين أنه لا يزال بعيد المنال. لم يعتقد مالتوس أن هذا التقييد يمكن أن يعتمد على براعتنا لا يقل عن قوانين الطبيعة.

وعلى الرغم من أن النقاد رفضوا تشاؤم مالثوس القاسي وسياساته الاجتماعية الوحشية ، إلا أن أفكاره استمرت في العيش. طبقها الاقتصاديون الكلاسيكيون دفاعًا عن الرأسمالية مع سوق حرة. استشهد تشارلز داروين وألفريد راسل والاس بكتاب مالتوس ، الذي أكد على الصراع الحتمي من أجل الوجود ، كتأكيد لنظرية التطور والاختيار الطبيعي. لكن الأهم من ذلك كله ، أثر مالثوس على دراسة السكان. أسفرت نظريته عن الفحوصات الطبيعية عن الديموغرافيا الحديثة ، ومعها البحث عن النمو الأقصى للبشرية ، ما يسمى "القدرة الكامنة للنظام البيئي".

في عام 1838 ، طور عالم الرياضيات البلجيكي بيير فرانسوا فرهولست عمل مالتوس ، موضحًا نظريته من الناحية الرياضية. قام Malthus بحساب النمو غير المنضبط وفقًا لصيغة بسيطة: عدد السكان ، N مضروبًا في نمو نصيب الفرد ، r (الولادة ناقص الوفاة لكل شخص). باتباع هذا النموذج ، سينمو السكان بشكل أسرع وأسرع إلى الأبد. لكن مالتوس قال إن انخفاض الموارد سيبدأ في نهاية المطاف في كبح نموها. لحساب هذا السلوك ، أضاف Verhulst عاملاً مثبطًا آخر ، مما يجعل معدل النمو متساويًا



في هذا النموذج الذي [لسبب غير معروف - تقريبا. ترجم.] يسمى Verhulst "وظيفة لوجستية" ، K يشير إلى قدرة النظام. في البداية ، يتسارع النمو ، كما اقترح مالتوس. ولكن مع اقتراب حجم السكان N من K ، يتباطأ النمو ثم يتوقف.


الأحمر - يذهب النمو الأسي إلى اللانهاية (Malthus) ، الأزرق - وظيفة Verhulst اللوجستية ، تصل إلى الحد الأقصى

بتطبيق هذه الوظيفة على الاتجاهات الديموغرافية لبلجيكا ، قرر Verhulst أن عدد سكان البلاد ينمو بمعدل 2.6 ٪ سنويًا ، وسيصل إلى 6.6 مليون شخص كحد أقصى. لكنه كان حذرا في تنبؤاته. على الرغم من أن المنحنى تزامن بنجاح مع البيانات التاريخية ، إلا أنه كان يعتمد على افتراضات طويلة الأجل حول طبيعة السكان ، والتي يمكن أن تتحول إلى خاطئة. لذلك ، بعد ذلك بعامين ، أوقف هذه الوظيفة وجرب نهجًا مختلفًا ، وأصدر وصفًا محدثًا لمعدل النمو السكاني:



يتوافق النموذج المصحح أيضًا مع البيانات التاريخية ، لكنه لا يتباطأ بسرعة عند الاقتراب من الحد الأقصى. أدى هذا إلى زيادة قدرة بلجيكا إلى 9.4 مليون شخص. ومع ذلك ، لم يتحقق أي من هذه الحدود المقدرة (يبلغ عدد سكان البلاد اليوم 11 مليون نسمة). ومع ذلك ، لم يقم Verhulst أبدًا بصياغة نظرية رياضية موثوقة. حتى مدرسه ومنافسه السابق ، أدولف كويتيليت ، انتقد عمله لعدم إعطاء القانون الدقيق للسلوك البشري. بعد وفاة Verhulst في عام 1849 ، فقدت الوظيفة اللوجستية لمدة 70 عامًا.

ظهرت مخاوف بشأن النمو السكاني مرة أخرى خلال الحرب العالمية الأولى. أشار علماء الأحياء ريمون بيرل في كتابه لعام 1925 ، "بيولوجيا النمو السكاني" ، إلى أن "الضغط السكاني دائمًا هو السبب الرئيسي للحرب". خلال الحرب ، كان كبير الإحصائيين في هيئة جودة الغذاء الأمريكية ، وكان عليه مراقبة مدى كفاية الإمدادات الغذائية للجنود ومراقبة الصعوبات الاقتصادية التي توقعها مالتوس بشكل مباشر. بعد الحرب ، جنبا إلى جنب مع الإحصائي لويل ريد ، طور "منحنى لوغاريتمي" لدراسة التغيرات السكانية.

وعلى الرغم من أن الباحثين في ذلك الوقت لم يعرفوا ذلك ، إلا أنهم صادفوا مرة أخرى الوظيفة اللوجستية المنسية منذ فترة طويلة لـ Verhulst. عندما قارنوا المنحنى ببيانات سكان الولايات المتحدة من 1790 إلى 1910 ، وجدوا مطابقة تامة بشكل مدهش. لكن افتراضاتهم حول القدرات المحتملة لم تكن أفضل من افتراضات Verhulst. وخلصوا إلى أن الولايات المتحدة كانت تقتصر على 200 مليون شخص ، على الرغم من أن هذا الرقم تجاوز عدد السكان بالفعل في عام 1968. والآن يعيش هناك 319 مليون نسمة. وفي وقت لاحق ، قدرت بيرل أن عدد سكان العالم يبلغ 2 مليار نسمة ، والذي تجاوزه العالم بحلول عام 1930.

في العقود اللاحقة ، جاء تقدير للسعة المحتملة تلو الآخر. في عام 1995 ، جمع عالم الرياضيات جويل كوهين من جامعة روفيلر في نيويورك عشرات التوقعات العالمية التي كانت موجودة في ذلك الوقت ، ووجد أنها مختلفة تمامًا عن بعضها البعض ، من أقل من مليار شخص إلى أكثر من تريليون شخص. تحدثت التنبؤات للتوقعات المبكرة ، مثل توقعات بيرل ، عن عدد أقل بكثير من الناس من الستة مليارات الذين عاشوا بالفعل على هذا الكوكب بحلول عام 1995.

وفقا لكوهين ، ينبع فشلهم من افتراض وجود قيود ثابتة على الموارد ، وبالتالي القدرة المحتملة. كان الأس K ثابتًا ؛ لم يتغير أبدًا. يتجاهل هذا الافتراض وجود الابتكار. كتب كوهين في مجلة ساينس العلمية: "عليك أن تفهم أن كل شخص ، كما قال الرئيس جورج دبليو بوش ، ليس مجرد فم لإطعامه ، بل وأيديًا يمكن أن تعمل". "يقوم أشخاص إضافيون بإزالة الأحجار من الحقول ، وبناء قنوات الري ، واكتشاف الرواسب الخام والمضادات الحيوية ، وابتكار المحركات البخارية ؛ لكنهم قطعوا أيضًا الغابة ، التي تسبب تآكل التربة ، وتنتج مركبات الكربون الكلورية فلورية والبلوتونيوم. يمكن لعدد إضافي من الأشخاص زيادة رأس المال أو تقليله أو زيادة أو تقليل القدرة المحتملة للكوكب ".

إليك ما كان مفقودًا في النماذج المبكرة للسكان: فالناس لا يستخرجون الموارد من مصدر غير متغير فحسب ، بل يخلقون موارد جديدة من خلال الابتكار.

في عام 1960 ، كان هاينز فون فورستر وزملاؤه في جامعة إلينوي من بين أوائل الديموغرافيين الذين أخذوا في الاعتبار براعة الإنسان. قاموا بتعديل الوظيفة اللوجيستية بحيث تغيرت السعة الكامنة فيها مع النمو السكاني ، مما أدى إلى ظهور الصيغة التالية:



يشير د المستمر إلى تأثير البشرية على مجموعة من الموارد. واستناداً إلى البيانات التاريخية ، خلص الباحثون إلى أن d هي 1.01 ، وهذا يعني أن هذه المجموعة تنمو. كما ينمو السكان ، وكذلك قدرته على إعالة نفسه ، وهذا هو السبب في تجنب سقوط مالثوسيون. تم اقتراح طريقة لتحديد أثر الابتكار عدديًا ، والذي لم يكن في النماذج السابقة.

ومع ذلك ، لم يكن المستقبل طوباويا. بعد حل معادلتهم للنمو السكاني بحجم N ، استنتج الباحثون أنه في العام سيكون N متناسبًا



مع مرور الوقت ، عندما يقترب ر بشكل متزايد من 2026.87 ، سينمو السكان أكثر فأكثر. عند هذه النقطة ، سيصبح الجزء السفلي من الكسر صفرًا ، والذي سيصبح حجمه غير محدود. ونتيجة لذلك توقع الفريق أن نهاية العالم ستأتي في عام 2026 م.

المفارقة هي أن التاريخ المحدد يقع يوم الجمعة 13 نوفمبر. لكن ملاحظة فورستر ، التي بموجبها تعتمد الموارد على حجم السكان ، أظهرت أن الابتكار يمكن أن يغير أنماط النمو بطرق يصعب التنبؤ بها.


في واحدة من أكثر المدن كثافة سكانية في العالم ، مومباي (بومباي سابقًا) ، يعيش 50000 شخص على ميل مربع واحد.

والتكنولوجيا لا تؤثر فقط على حجم الموارد المتاحة للإنسان ؛ كما أنه يزيد من أهمية القدرة على تقاسم هذه الموارد. خذ قضية الفضاء. تقول حسابات بيرل في عام 1920 أنه في النهاية ، مقابل كل ميل مربع في الولايات المتحدة الأمريكية ، يجب استيعاب 4000 شخص - واعتبر هذه الكثافة السكانية "سخيفة بشكل واضح". ومع ذلك ، فقد تغلبت العديد من المدن بالفعل على هذا الشريط ، بفضل الاختراعات مثل العمارة متعددة الطوابق والسباكة مع الصرف الصحي في كل شقة. في أكثر الأماكن اكتظاظًا بالسكان في العالم ، بما في ذلك مومباي وسيول ، يعيش أكثر من 40.000 شخص لكل ميل مربع. ومع ذلك ، فإنها لا تزال تعتمد على الأراضي الطرفية التي تنتج المياه وتزرع الغذاء وتولد الطاقة. يمكن أن يؤدي التدفق المستمر للسلع بين المدن والريف إلى زيادة السعة المحتملة لكل منهما. من ناحية أخرى ، إذا كان أي منهما يفتقر إلى الموارد اللازمة ، فسوف يعاني كلاهما.

تعتمد البلدان أيضًا على بعضها البعض: فهي تتاجر مع البلدان الأخرى وتتقاسم الموارد العالمية مثل المحيطات والتنوع البيولوجي والمناخ. يتطلب فهم كيفية نمو دولة معينة دراسة ما يحدث خارجها. على سبيل المثال ، في عام 2013 ، قام سمير صويز من جامعة بادوا ، إيطاليا ، بمحاكاة القدرات المحتملة لـ 52 دولة من خلال تحليل شبكة تجارة المياه الخاصة بهم. بعض البلدان ، بما في ذلك أستراليا والبرازيل والولايات المتحدة ، "غنية بالمياه" ، أي أنها تستطيع صنع الماء والغذاء الخاص بها الذي يعتمد عليه. بلدان أخرى ، مثل المكسيك ومعظم أوروبا ، فقيرة في الماء. يعتمدون على الواردات.

درس الباحثون سيناريوهين محتملين. أولاً ، اقترحوا أنه عندما تقترب الدول الغنية بالمياه من حدودها ، ستتوقف عن تصدير المياه وتبدأ في تراكم موارد المياه. في هذه الحالة ، وفقًا لحسابات الفريق ، ستبلغ الدول المعتمدة على المياه ذروتها في عام 2030. ولكن إذا عملت البلدان معًا واستمرت في التجارة مع انخفاض الاحتياطيات ، فستكون الشبكة بأكملها قادرة على دعم نفسها حتى عام 2060.

من الممكن أن تتحقق نبوءة مالتوس القاسية أخيرًا ، مع تأخير لأكثر من مائة عام. وربما لا. ربما سنجد طريقة مجدية اقتصاديًا لتحلية المياه. ربما سنتعلم كيفية زراعة جميع المواد الغذائية في المزارع العمودية. ربما سنبدأ في استعمار الكواكب الأخرى. ولكن لكي يقترح الجيل القادم من الديموغرافيين حدًا جديدًا متزايدًا ، يجب ألا نخلق شيئًا فقط: سيتعين علينا العمل معًا.

آدم كوتشارسكي يعقد محاضرات حول النمذجة الرياضية في مدرسة لندن للصحة والطب الاستوائي. في عام 2016 ، تم نشر كتابه الأول ، الرهان المثالي: كيف يزيل العلم والرياضيات الحظ من المقامرة .