In 2064 stort de wereldbevolking in, voorspelt een nieuw wiskundig model

In 2064 stort de wereldbevolking in, voorspelt een nieuw wiskundig model

Delen:

Van tijd tot tijd proberen experten zich als Nostradamus te gedragen en waarschuwen ze dat het einde van de wereld eraan komt. Het is weer zover, zou je kunnen denken: natuurkundige Alessio Zaccone van de universiteit van Milaan en zijn collega Kostya Trachenko van de Queen Mary University of London stellen in een publicatie in ‘Chaos, Solitons and Fractals’ een wiskundig model voor dat toont dat de wereldbevolking tegen 2064 zou halveren. ‘Maar’, benadrukt Zaccone op Phys.org, ‘dit is geen voorspelling. Het is een wiskundig model dat kan verduidelijken hoe gevoelig populatiedynamiek op abrupte ecologische of maatschappelijke veranderingen kan reageren.’

Oorspronkelijk onderzochten beide wetenschappers ongeordende fysische systemen, zoals amorfe vaste stoffen en glas. Om die juist te beschrijven gebruiken ze niet-lineaire differentiaalvergelijkingen. Dat zijn ingewikkelde formules die niet alleen van zuivere grootheden als het aantal deeltjes of de plaats afhangen, maar ook van de afgeleiden daarvan. Het is meestal erg moeilijk om zulke vergelijkingen op te lossen, maar met hun methode kunnen Zaccone en Trachenko zelfs complexe dynamieken als systemen met variabele groei modelleren, die traag starten en dan plots exploderen.

Van vaste stoffen tot maatschappijen

De wetenschappers ontdekten dat ze zo ook de ontwikkeling van de wereldbevolking konden modelleren. Ze voerden de bevolkingsaantallen van de voorbije 12.000 jaar in hun model in. ‘We stelden vast dat het zowel de razendsnelle groei in het industrietijdperk met succes nabootst, als de langzame bevolkingsgroei sinds 1970’, schrijft Zaccone.

Toen de modelparameters aan empirische gegevens aangepast waren, begonnen de onderzoekers aan een meer speculatieve opgave: het extrapoleren van de ontwikkeling van de wereldbevolking in de toekomst. Ze namen ook grote crisissen op, die door de klimaatverandering, pandemieën, oorlogen of schaarste van hulpbronnen konden ontstaan. ‘Onder de bewust conservatief gehouden worst case, die de duurzame draagkracht van de aarde plots tot twee miljard mensen doet dalen, voorspelt ons model een snelle afname van de wereldbevolking, waarbij het aantal mensen op aarde tegen 2064 met de helft zou kunnen afnemen.’ Dat maakt duidelijk hoe gevoelig de bevolking op grote crisissen reageert. Maar momenteel is het verloop nog relatief stabiel en wijst niets op een ineenstorting.

Het aantal mensen op aarde zou tegen 2064 met de helft kunnen afnemen

De analyse van de wetenschappers steunt vooral op één grootheid, namelijk de draagkracht van zo’n twee miljard mensen. Die is geen natuurwet, maar hangt van veel aannames over het gebruik van hulpbronnen, technologie, landbouw, energievoorziening en levensstijl af. ‘Ik zou verwachten dat de onderzoekers systematisch analyseerden hoe hun gegevens op veranderingen in die geschatte draagkracht reageren’, zegt wiskundige Robert Rockenfeller van de universiteit van Koblenz. ‘Maar zo’n sensitiviteitsanalyse ontbreekt blijkbaar. Dan blijft het voor mij ook onduidelijk of de voorspelde ineenstorting een robuuste eigenschap van het model is, of een gevolg van de gekozen parameters.’

Trachenko en Zaccone zijn ervan overtuigd dat ze nog andere methoden uit de theoretische fysica kunnen gebruiken om populatiemodellen te onderzoeken. De wiskundige structuren die de ontwikkeling van atomen in glas modelleren, kunnen ook beschrijven hoe menselijke maatschappijen door de eeuwen heen groeien, stabiel worden en dan mogelijk instorten.

Delen:

Francis Halzen ontvangt de Nobelprijs voor Fysica 2026 voor zijn voortrekkersrol in het onderzoek naar hoog-energetische neutrino's met ijs. De fysicus werkt aan de University of Wisconsin, maar groeide op in België. Hij is de tweede Belg die de Nobelprijs voor Natuurkunde wint, na François Englert in 2013.

BlogNatuurwetenschappen

Er lag een krokodil in de kast

125 jaar geleden kocht de KU Leuven een collectie fossielen die ze nooit meer heeft bekeken. Voor het eerst is een groep studenten op zoek gegaan naar krokodilachtige botten. Zij vonden aanwijzingen voor Diplocynodon, de oudste alligatorachtige.

In de klas kun je het misschien verbieden. Toch blijkt het in de praktijk nog knap lastig om delen door nul altijd te vermijden.

Vorige week liet OpenAI weten dat zijn model een van de moeilijkste wiskundige problemen, het Navier-Stokesprobleem over vloeistofbewegingen, had opgelost. De claim moet nog bevestigd worden, maar welke doorbraak is de volgende? En wat betekent dat voor andere mysteries uit de wetenschap?

ColumnNatuurwetenschappen

De kracht van kruisbestuiving

Soms heeft een schilder een wiskundige nodig en soms heeft een wiskundige, zoals ik, een kunstenaar nodig om te zien hoe wonderlijk wiskunde voor niet-wiskundigen werkelijk is.

In China is barnsteen gevonden van maar liefst 385 miljoen jaar oud. Het stamt uit een tijd waarin insecten nog niet de grootste vijanden van planten waren.

Toen de Chicxulub-asteroïde 66 miljoen jaar geleden insloeg, was dat misschien nog maar het begin van de ramp. Nieuw onderzoek suggereert dat een wereldwijde stofdeken de hitte van de inslag vasthield en terugkaatste naar de aarde. Het gevolg? Wereldwijde natuurbranden die het einde van de dinosauriërs mogelijk al binnen enkele uren bezegelden.

ColumnNatuurwetenschappen

Bron van quantumkansen

Honderd zomers geleden deden kansen hun intrede in de quantummechanica. Dit gebeurde zonder veel fanfare: in een kort artikel van de theoretische fysicus Max Born uit Göttingen. Wetenschapsfilosoof Sylvia Wenackers schrijft over wat dit teweegbracht in de decennia daarna.

De ruimterots die 66 miljoen jaar geleden de dinosauriërs van de aardbodem veegde, blijkt veel zeldzamer te zijn dan gedacht. Onderzoekers identificeren haar als een uitzonderlijke meteorietsoort die nauwelijks op aarde gevonden wordt. Dat zet de deur open naar een nieuwe verklaring voor de massa-extinctie.

En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.

Nieuwsbrieven