https://frosthead.com

3000 aastat inimajalugu, mida on kirjeldatud ühes matemaatiliste võrrandite komplektis

Enamik inimesi mõtleb ajaloole kui lugude seeria - jutud sellest, kuidas üks armee alistab ootamatult teise armee, või mõni poliitik, kes peab meeldejääva kõne, või istuva monarhi kukutamine püsti tõustes.

Connecticuti ülikoolist pärit Peter Turchin näeb asju pigem teistmoodi. Formaalselt ökoloogiks koolitatud isikuna näeb ta ajalugu võrrandide seeriana. Täpsemalt soovib ta tuua matemaatiliste mudelite tüübid, mida kasutatakse sellistes valdkondades nagu loodusökoloogia, et selgitada erineva liigi: inimeste populatsioonisuundumusi.

Täna avaldas koos kolleegidega ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences teadustööna matemaatilise mudeli (näidatud ülaltoodud video vasakul), mis korreleerub hästi ajalooliste andmetega (paremal näidatud) suuremahulised, keerulised ühiskonnad (esindatud uuritud haljasalal punaste territooriumidena). Simulatsioon kestab 1500 eKr kuni 1500 eKr - seega hõlmab see selliste ühiskondade kasvu nagu Mesopotaamia, Vana-Egiptus jms - ning kordab ajaloolisi suundumusi 65-protsendise täpsusega.

See ei pruugi kõlada nagu inimajaloo täiuslik arvestus, kuid see pole tegelikult eesmärk. Turchin soovib lihtsalt kohaldada ajaloo väljal matemaatilist analüüsi, et teadlased saaksid kindlaks teha, millised tegurid mõjutavad inimseisundite ja populatsioonide levikut kõige enam, just nagu ökoloogid on teinud metsloomade populatsiooni dünaamika analüüsimisel. Põhimõtteliselt soovib ta vastata lihtsale küsimusele: Miks arenesid ja levisid keerulised ühiskonnad mõnes piirkonnas, kuid mitte teistes?

Selles uuringus leidis Turchini meeskond, et ühiskondade vaheline konflikt ja sõja tagajärjel sõjatehnoloogia areng olid kõige olulisemad elemendid, mis ennustasid, millised riigid kaardil arenevad ja laienevad - koos nende teguritega mudel halvenes, kirjeldades tegelik ajalugu vaid 16-protsendilise täpsusega.

Turchin hakkas matemaatika ajaloo üle üldiselt mõtlema mõtlema umbes 15 aastat tagasi. "Mulle meeldis ajalugu alati, kuid mõistsin siis, et see oli viimane suurem distsipliin, mida ei matemaatiseeritud, " selgitab ta. "Kuid matemaatilised lähenemisviisid - modelleerimine, statistika jne - on iga reaalteaduse lahutamatu osa."

Selliste tööriistade maailmaajaloo areenile toomisel ja matemaatilise mudeli väljatöötamisel sai tema meeskond inspiratsiooni teooriast, mida nimetatakse mitmetasandiliseks kultuuriliseks valimiseks, mis ennustab, et laiaulatusliku, keeruka arengu arengu peamiseks mootoriks on konkurents erinevate rühmade vahel ühiskonnad. Selle mudeliks ehitamiseks jagasid nad kogu Aafrika ja Euraasia ruudukujulisteks ruutudeks, mis olid liigitatud mõne keskkonnamuutuja järgi (elupaiga tüüp, kõrgus ja kas sellel oli põllumajandust 1500 eKr). Seejärel “külvasid” sõjatehnikat Kesk-Aasia rohumaadega külgnevatel väljakutel, sest hobuste kodustamine - ajastu domineeriv sõjaline tehnoloogia - tekkis seal tõenäoliselt algselt.

Aja jooksul võimaldas mudel kodustatud hobustel levida külgnevate väljakute vahel. Samuti simuleeriti konflikti erinevate üksuste vahel, võimaldades väljakutel lähedal asuvaid väljakuid üle võtta, määrates võidu iga üksuse kontrollitava ala järgi ja suurendades sellega impeeriumide suurust. Pärast nende muutujate ühendamist lasid nad mudelil simuleerida 3000 aastat inimkonna ajalugu, seejärel võrdlesid selle tulemusi tegelike andmetega, mis olid kogutud mitmesugustest ajaloolistest atlastest.

Ehkki see pole täiuslik, üllatas nende mudeli täpsus - ennustades impeeriumide arengut ja levikut peaaegu kõigis õigetes kohtades - isegi teadlasi. "Tõtt-öelda ületas selle ettevõtte edu minu kõige metsikumad ootused, " ütleb Turchin. "Kes oleks võinud arvata, et lihtne mudel selgitab suures ajaloolises andmebaasis 65% dispersioonist?"

Miks osutuks ühiskondade konflikt impeeriumide kujunemise ennustamisel nii oluliseks muutujaks? “Suureks arenguks vajavad ühiskonnad spetsiaalseid institutsioone, mis on vajalikud nende koos hoidmiseks, ” soovitab Turchin. “Kuid sellistel asutustel on suured sisemised kulud ja ilma teiste ühiskondade pideva konkurentsita nad kukuvad kokku. Ainult pidev konkurents tagab ultraotsiaalsete normide ja institutsioonide püsimise ja leviku. "

Mudel näitab, et põllumajandus on keeruka ühiskonna jaoks vajalik, kuid mitte piisav eeltingimus - need riigid ei saa ilma põllumajanduseta moodustuda, kuid püsiv konkurents ja sõjapidamine on vajalikud põllumajandusühiskondade kujundamiseks vastupidavateks, suuremahulisteks impeeriumideks . Tavapärased ajalooanalüüsid võiksid jõuda samale järeldusele, kuid nad ei suudaks seda näidata samal matemaatiliselt. Teisalt saaks seda lähenemisviisi kasutades Turchini grupp kõrvaldada sõjapidamise mõju ja näha mudeli õigsust ajalooliste andmete tegeliku languse kirjeldamisel.

Muidugi on ajaloo vaatamisel matemaatika osas piiranguid - inimesed on keerulisemad kui numbrid. "Erinevused kultuuris, keskkonnategurid ja tuhanded muud mudelisse mittekuuluvad muutujad mõjutavad kõiki, " ütleb Turchin. "Lihtne üldmudel ei peaks olema võimeline jäädvustama tegelikku ajalugu kogu selle hiilgavas keerukuses."

Siiski on mudel ainulaadne ja väärtuslik tööriist. Edaspidi soovib Turchini meeskond seda edasi arendada - lisades sellele 65-protsendilise täpsuse lisamiseks rohkem nüansse (näiteks põllumajanduse tootlikkuse kvaliteedi lisamine, selle asemel et pelgalt ümber lülitada, kui antud piirkonnas põllumajandust on olemas või mitte). Lisaks sooviksid nad mudelit laiendada, rakendades seda uuema maailma ajaloo ja ka Columbuse-eelse Põhja-Ameerika jaoks, kui nad leiavad asjakohaseid ajaloolisi andmeid.

Tuginedes oma senistele kogemustele, arvab Turchin, et neil õnnestub välja töötada mudel, mis kajastaks paremini tsivilisatsioonide tõusu ja langust. "Selgub, et ajaloos on palju kvantitatiivseid andmeid, " ütleb ta, "selle otsimisel peate olema lihtsalt loov."

3000 aastat inimajalugu, mida on kirjeldatud ühes matemaatiliste võrrandite komplektis