Вероятность гибели цивилизации в 21 веке

[Olweg]

Куда ж деваться, конечно прочитаем

[turchin]

несколько человек ответили мне, как автору цитаты о 250 млн летних циклах. но это не я насписал, и не имею мнения об этом - просто попался текст по теме.

***

Безусловно, было бы гнусным занятиям создать ещё одну альтернативную теорию для народ.ру.

Просто в теме гибели цивилизации полезно рассматривать наихудшие варианты разивтия событий при самых маловероятных стечениях обстоятельств. Ибо именно такие ситуации - наихудшее развитие событий при маловероятном стечении обстоятельств - являются причинами гибели многих (если не большиснтва) самолётов и прочих катастроф. При этом безусловно полезно отдавать себе отчёт, что речь идёт маловероятных и недоказанных гипотезах.

В случаях с супервулканами было бы полезно задаться вопросом, какое именно распределение вероятностей было бы наихудшим. Этим я примерно и занимался. всё, что я сказал, было, конечно, имхо.

Я рассматриваю эту ветку форума как пространство для обсуждения мнений, своего рода мозгового штурма на тему гибели цивилизации, а не как публикации в реферируемом журнале.

напоминаю, что есть тема "супервулкан - труба для всех" - в "горизонтах науки о вселенной", куда я скинул пресс релиз о событиях в йеллоустоуне от 15 марта 2007 года и может быть, буду добавлять ещё другую информацию.

[MoonCat]

Я рассматриваю эту ветку форума как пространство для обсуждения мнений, своего рода мозгового штурма на тему гибели цивилизации, а не как публикации в реферируемом журнале.

напоминаю, что есть тема "супервулкан - труба для всех" - в "горизонтах науки о вселенной", куда я скинул пресс релиз о событиях в йеллоустоуне от 15 марта 2007 года и может быть, буду добавлять ещё другую информацию.

Есть такой известный парадокс.

Заключенному говорят:"На следующей неделе в один из дней вас казнят. Но до последнего вы не будете знать в какой из них. И это будет для вас неожиданностью."

Заключенный задумался:
" В воскресенье меня казнить не могут. Ведь я в субботу вечером буду точно знать, что остается только воскресенье. Но тогда это не будет для меня неожиданностью.Нарушение условий приговора. Но тогда меня не могут казнить в субботу, так как в воскресенье меня не могут казнить, а в пятницу вечером я буду знать, что меня могут казнить только в субботу. Последовательно он дошел до понедельника, и пришел к выводу, что условия приговора выполнить нельзя. Успокоился, расслабился, и был жутко удивлен, когда во вторник за ним пришли."

Вы слишком забегаете вперед в будущее с вероятностями. А вероятностным событиям совершенно фиолетово представления людей о них. В науке используются статистические методы теории вероятности, но к тому, что уже произошло (серия замеров в эксперименте, к примеру). Это позволяет выцарапать главное в шуме мелочей. Но никогда не говорят, что в моих экспериментах столько раз были такие измерения, значит следующее измерение обязано дать такой результатю

Кстати, в теме "Супервулкан - труба для всех" я пыталась предложить способ уменьшения последствий от супервулкана, а не то, как рассчитать когда он грохнет.

vale

[Morfiy]

" В воскресенье меня казнить не могут. Ведь я в субботу вечером буду точно знать, что остается только воскресенье. Но тогда это не будет для меня неожиданностью.Нарушение условий приговора. Но тогда меня не могут казнить в субботу, так как в воскресенье меня не могут казнить, а в пятницу вечером я буду знать, что меня могут казнить только в субботу. Последовательно он дошел до понедельника, и пришел к выводу, что условия приговора выполнить нельзя. Успокоился, расслабился, и был жутко удивлен, когда во вторник за ним пришли."

Еще одна глупая шутка, чтобы опустить статистику теории вероятности.

[turchin]

посмотрел на тему периодичности землетрясений. вопрос подробно разработан,(хотя единого мнения нет) так как есть большая статистика и ясные модели процессов. эти рассуждения можно было бы экстраполировать на супервулканы, если бы мы были уверены, что супервукланы - тоже пороговые события, зависящие от роста некой величины.

http://www.library.by/shpargalka/belarus/004/350.htm

"землетрясение представляет собой разрушение материала земных недр под воздействием тектонических напряжений. Следовательно, по теории упругой отдачи Дж.Рейда, можно предположить, что следующее землетрясение в том или ином сегменте разлома произойдет лишь после того, как уровень накопленных напряжений достигнет некоторого порогового уровня, превышающего предел прочности материала. Скорость накопления тектонических напряжений определяет период повторяемости землетрясений, и при постоянной скорости этот период должен быть достаточно стабильным. Анализируя данные о сильных землетрясениях Камчатки, Курильских островов и северной части Японии, С.А.Федотов в 1965г. Заметил периодичность сильных землетрясений и, развивая идею Дж.Рейда, ввел понятие сейсмического цикла, которое сейчас широко используется многими исследователями. С.А.Федотову (1965) принадлежит также понятие “сейсмическая брешь”, которое непосредствено вытекает из представлений о повторяемости землетрясений в результате медленного накопления напряжений и хорошо согласуется с основными представлениями о тектонике плит.

Было установлено, что сильные землетрясения в одном и том же сегменте границы плит обычно повторяется не чаще, чем через несколько десятилетий, а во многоих местах еще реже. Период повторяемости, как уже отмечалось, определяется скоростью накопления напряжений. Сегменты, в которых не просходило сильных землетрясений в течение нескольких последних десятилетий, стали называть сейсмическими брешами. В работе [Habermann et al.,1983] сейсмическая брешь определена как сегмент границы тектонических плит, в которых не происходило сильных землетрясений за последние 30 лет.

Имеется множество примеров использования сейсмических брешей для предсказания мест сильных землетрясений на границах тектонических плит. Всего с 1968г. Только в Тихоокеанском сейсмическом поясе в зонах выделенных сейсмических брешей произошло 13 сильных землетрясений. В результате анализа данных о сильных землетрясениях за последние 100 лет в окрестностях о.Хоккайдо (Япония) была уверенно выделена зона сейсмической бреши. К тому времени в этой зоне не было сильных землетрясений почти 80 лет при повторяемости сильных землетрясений в этом регионе от нескольких десятков до 100 лет и более. Во всех других зонах рассматрваемого участка сильные землетрясения произошли за последние 20 лет до рассматриваемого момента времени. Магнитуда рассматрваемого землетрясения оценивалась как М=8,0. Автор работы изложил свои соображения на заседании кооординационного комитета Японии по прогнозу землетрясений. В июне 1973г. В выявленной им зоне сейсмической бреши произошло землетрясение с М=7,4, афтершоки которого заполнили зону сейсмической бреши.

К.Моги (1988г.), проанализировав ту же последовательность землетрясений, пришел к выводу, что можно было предсказать не только место, но и примерное время возникновения землетрясения 1973г. с М=7,4. Он заметил, что интервалы времени между последовательными событиями от начала цикла до его конца постепенно и закономерно уменьшаются.

Для описания повторяемости землетрясений и объяснения феномена сейсмической бреши существует много моделей, В уже упоминавшейся работе К.Моги (1988г.) предложена и проанализирована простая модель (состоящая из нескольких пружинок, сжимаемых между двумя пластинами), которая объясняет отмеченную им закономерность изменения временных интервалов между последовательными событиями в цикле. Небольшое усложнение этой модели приводит к возникновению наряду с циклами детерминированного хаоса." ...
Литература

1. Сидорин А.Я. “Предвестники землятресения”. Наука 1992 г.

2. Линьков Е.М. “Сейсмические явления”. Ленинградский университет 1987 г.

3. Сборник статей “Землятресения и процессы их подготовки”, Наука 1991 г

конец цитаты.

с другой стороны, вопрос о периодичности сейсмических событий не однозначени:
http://www.kscnet.ru/ivs/monograph/vikulin/glava_2.htm

2.1. Статфизический подход к сейсмологическим исследованиям
Противоречивость данных о периодичности сейсмического процесса

Существует две противоположные точки зрения на периодичность сейсмического процесса. С одной стороны, анализ особенностей пространственного и временного распределения землетрясений совершенно определенно указывает на существование характерных сейсмических периодов. Так, выше в разделе 1.1, для класса сильнейших сейсмических событий - как особенности взаимного распределений афтершоковых областей землетрясений в пространстве, показано существование двух характерных для сейсмического процесса временных интервалов: сейсмического цикла Тс (1.1.2) и повторяемости Тr (1.1.3). Анализ региональных каталогов, каждый из которых содержит достаточно полный список землетрясений за достаточно продолжительный отрезок времени, как правило, приводит  к появлению и более длинных (значительно больше Тr,c) периодов (Мушкетов, Орлов, 1893; Davison, 1936; Kawasumi, 1951; Кириллова, 1957; Мэй Шиюн, 1960; Тамразян, 1962; Федотов, 1965; Филлипас, 1965; Ambraseys, 1970; Shimazaki, Nakata, 1980). 

С другой стороны, анализ большого количества исследований по повторяемости землетрясений, проведенный в работах (Aki, 1956; Lomnitz, 1966,1974), позволил установить существование большого количества периодов, значения которых лежат в широком диапазоне от минут до многих сотен и, по-видимому, первых тысяч лет. На основании этих данных в работе (Рикитаке, 1979) делается вывод о том, что «если бы все эти периодичности действительно существовали, в результате получился бы почти белый шум». Откуда следует, что сейсмический процесс не является периодическим.

конец цитаты
далее - анализ вопроса с мат. выкладками
******

кстати, подумал, что выпадения метеоритов только в результате шума большого количества событий кажутся случайным событием. если взять орбиту одного данного астероида и одной данной планеты, то они бы сталкивались бы с определённой регулярностью. Подобно тому, как регулярно происходят солнечные затмения итд. Это увеличивает наши шансы на стлновение с астеороидом по мере того, как его не было.

[zenixt]

 Все зависит от личного взгляда на проблему, личного  оптимизма. Если человек исходит из того, что астероид 10 км должен упасть в этом году, то вероятность такого события действительно одна миллионная. Если же человек исходит из вероятности, что астероид упадет на отрезке времени 250 миллионов лет - время, прошедшее со времени последнего падения, то мы очень близки к "выигрышу", хотя и сохраняется ничтожная вероятность того, что астероид не упадет еще в последующие 250 миллионов лет.
 Нельзя выдергивать из теории вероятности одну единственную формулу и оперировать только ею.
 Сравнение с игровой рулеткой некорректно, поскольку величина выигрыша там расчитана так, чтобы затраченные деньги заведомо были больше выигранных. В нашем же случае игры в космическую рулетку, цена "выигрыша" такова, что стоит вкладывать разумные средства с целью сведения его к нулю.

[MoonCat]

Еще одна глупая шутка, чтобы опустить статистику теории вероятности.

  Как это?

Статистика работает с выборокой большого количества казненных заключенных.
Она может сказать какя вероятность следующего приговоренного предстать пред всевышнем в понедельник, вторник и т.п. Даже учет помилования. Какя вероятность быть помилованным, если подавал прошение после вынесения приговора, и какя вероятность быть помилованным, если прошение не подавал.
Эти данные могут помочь с определением, что священника для исповеди не стоит звать в воскресенье, а прошение о помиловании все-таки подать.

Но если единичный приговоренный  попытается на основе статданных вычислить день своей казни, у него ничего не получится. Нельзя в условиях вероятности проскочить 6 дней недели, принять это за достоверность, и строить логические конструкции. Это просто порочный подход. Все логические конструкции при неопределенности строятся только на текущий момент.

В крайности не надо впадать. Или вообще не казнят, или ЗАВТРА!!! ЗАВТРА!!! ЗАВТРА!!! казнят. Радоваться текущим моментам жизни, ковырять дырку в стене (а вдруг?). Занять себя чем-то.

В чем я опустила статистику???

vale

[turchin]

разъясняю свою мысль о периодичности выпадения астеороидов:

допустим, в плоскости орибиты земли есть астероид на вытянутой орбите с периодом 1,05 года. Тогда о будет сближаться с Землёй ровно каждые 20 лет  Это событие будет чисто периодическим, как колебания маятника, для внешнего наблюдателя.
Однако поскольку астероидов и метеоритов много, их сближения с землёй выглядят псевдослучайными событиями для земных обитателей.

Ну и что?

Рассмотрим следующий пример. Полнолуние бывает (округлим) каждые 28 суток.
Допустим, я окзалася на земле и не знаю фазу луны. тогда я могу предположить, что она  с равной достверностью равна любой из 28, и я могу ожидать, что среднее вермя до полнолуния  - 14 дней.

теперь допустим, я знаю, что полнолуния не было уже 14 дней. тогда луна уже растёт, и я могу ожидать, что среднее время ожидания будет 7 дней.

то есть чем дольше не было полнолуния, тем вероятнее его наступление.

если бы я наблждал радиоактивный атом или рулекту, то из того, что он не распался за 14 дней, вероятность его распада бы никак не изменилась.

ситуация с периодическими астеродами отличаетсмя тем, что нам неизвестен их период Х.

важно также отметить, что здесь мы имеем "степени уверенности" относительно вероятностного события, а не о самой вероятности. Это две разные меры.

[Пенелопа]

В случае с луной Вы знаете какая периодичность.  Но в случае с астероидами - нет.   Так, что мы имеем две разные ситуации.
1 Луна.Движение периодическое,  мы знаем  продолжительность цикла, кроме того время проходит, мы уже подождали заметную часть времени от этого цикла. И при этих условиях вероятность меняется
2 Астероиды. Случайный процесс (обращаю внимание, что он все-таки случайный, так как вероятности для каждого астероида случайны и вероятности независимы, то, что их много ничего не меняет), мы не знаем продолжительность цикла - тем более, что их нет, мы не ждем заметную часть от этого цикла - впрочем это уже очевидно.
Так, что между Луной и астероидами нет ничего общего.

[MoonCat]

Рассмотрим следующий пример. Полнолуние бывает (округлим) каждые 28 суток.
Допустим, я окзалася на земле и не знаю фазу луны. тогда я могу предположить, что она  с равной достверностью равна любой из 28, и я могу ожидать, что среднее вермя до полнолуния  - 14 дней.

теперь допустим, я знаю, что полнолуния не было уже 14 дней. тогда луна уже растёт, и я могу ожидать, что среднее время ожидания будет 7 дней.

то есть чем дольше не было полнолуния, тем вероятнее его наступление.

Это все проходит потому, что Вы знаете, что за период времени в 28 (более точно 31) дней полнолуние наступает с вероятностью 1. А по супервулканам всего два события. До первого извержения вообще прошло 4 млрд. Между первым и вторым 400 000 лет. Вопрос, каково распределение вероятности третьего извержения? Для ответа на этот вопрос надо взять тысячу аналогов Земли. Пронаблюдать на них тысячу цепочек из трех подобных извержений, и на основе этих статистических данных построить распределение вероятности третьего извержения.
И это распределение использовать для прогноза на Земле. Только, боюсь, у людей такой выборки нет.

vale  

P.S. Пока писала, Пенелопа уже ответила. Я тут про вулканы, а люди-то, оказываются, уже астероиды обсуждают.

[turchin]

 31???
Период полной смены всех лунных фаз от новолуния до новолуния называется синодическим периодом обращения Луны или синодическим месяцем, который равен примерно 29,5 дням. Именно за это время Луна проходит по своей орбите такой путь, что дважды успевает пройти через одну и ту же фазу. Полный оборот Луны вокруг Земли относительно звезд называется сидерическим периодом обращения или сидерическим месяцем, он длится 27,3 дня

Mooncat  - насчёт извержений супервулканов - это не два события, Эти три события имедли место только в данной кальдере.
Плюм, питающий эту кальдеру, действует уже 15 млн лет и создал несколько кальдер.

Извержения 8 бальные по шкале вулканов случаются 1-2 раза в милиион лет.
7 бальное в тобе поставило под угрозу выжыивание первобытного человека 74 000 лет назад.

***
пенелопа, действительно, на астероиды действует множетсов сил, и периодические сближения не означают периодичности столкновений. то есть процесс случайный. (при этом основная угроза идёт всё же от кометных тел, которых много и которые могут быть очень большие. к ним периодичность тоже вряд ли применима)

насчёт отрезков времени, когда не было астероидов, можно сделать непрямую оценку - раз жизнь на суше есть - не было астеродов в 200 км диамтров за последние 200 миллионов лет. раз люди есть - не было и многокиллометровых астроидов в последние десятки тысяч лет.

[MoonCat]

31???
Период полной смены всех лунных фаз от новолуния до новолуния называется синодическим периодом обращения Луны или синодическим месяцем, который равен примерно 29,5 дням. Именно за это время Луна проходит по своей орбите такой путь, что дважды успевает пройти через одну и ту же фазу. Полный оборот Луны вокруг Земли относительно звезд называется сидерическим периодом обращения или сидерическим месяцем, он длится 27,3 дня

Mooncat  - насчёт извержений супервулканов - это не два события, Эти три события имедли место только в данной кальдере.
Плюм, питающий эту кальдеру, действует уже 15 млн лет и создал несколько кальдер.

Извержения 8 бальные по шкале вулканов случаются 1-2 раза в милиион лет.
7 бальное в тобе поставило под угрозу выжыивание первобытного человека 74 000 лет назад.

По порядку:

29.5 это средний период. Реально и 30 с копейками бывает. 31 день - это 100% вероятность.

Ну не два, а три. 4 млрд лет перед первым там не извергалось? Не извергалось. Потом еще два было. Мало что меняется. Представительность выборки мала.

Эти кальдеры равноценны?

Что-то я не слышала у палеонтологов, что каждые 1-2 миллиона лет сильные изменения биоценозов происходили. Может и так. Нуклеосом точно сможет сказать.

 vale

[turchin]

выборка должна относитсяч не к кальдере, а к плюму. плюмы действуеют десятки миллионов лет, чему пример - цепочка гавайских островов, которые возникли по мере двиджения коры океана над одним плюмом.

под йеллоустоуном тоже плюм. более древние извержения изучены хуже.

гибель одного вида - это не вымирание биоценоза - и случается спольшь и рядом.

для того, чтобы кролики востановились, достаочно трём кроликом уцелеть под одним кустом, и через 50 лет их популяция полностью восстановится на всё континенте.

[ukurka]

http://newspb.by.ru/546/24.html

геодезия даст ответы.

[Пенелопа]

пенелопа, действительно, на астероиды действует множетсов сил, и периодические сближения не означают периодичности столкновений. то есть процесс случайный. (при этом основная угроза идёт всё же от кометных тел, которых много и которые могут быть очень большие. к ним периодичность тоже вряд ли применима)

насчёт отрезков времени, когда не было астероидов, можно сделать непрямую оценку - раз жизнь на суше есть - не было астеродов в 200 км диамтров за последние 200 миллионов лет. раз люди есть - не было и многокиллометровых астроидов в последние десятки тысяч лет.

Смотрите, что получилось - Вы признали, что  падение астероиды случайный процесс.   Аналогия - рулетка.   Вы приходите в  казино, и узнаете, что последние 10 раз не выпадало  zero  не на одном из  5 столов.  И какая же вероятность, что сейчас выпадет -+5/37- 25/ 37*37...   И она не зависист от того, сколько раз не выпадало zero.
Для полносты картины Вы даже не должны знать сколько чисел в рулетке, может 20, а может 100, но общая идея понятна, при случайном процессе, и даже при нескольких несвязаннных процессах, вероятность Чего-то не зависит от того, сколько раз Чего-то не было

[turchin]

пенелопа, моя мысль была не в том, чтобы признать или не признать случайность периодичности извержений супервулканов, падения астероидов, изменией солнечной активности, оледенений итд.
а в том, чтобы подчеркнуть, что в заивисмоти от типа этой периодичности (случайная, маятниковая, или подобная человеческой смертности - дозревающая) нам следует по-разному учитывать и рассчитывать вероятность этого будущего события в связи с вопросом о выживании цивилизации.

пример с луной должен был показать, что, с точки зрения выживания, всегда хуже оказаться под угрозой события, происходящего раз в год периодически, чем под угрозой события, происходящего раз в год случайно.
поскольку само по себе вращательное движение небесных тел носит периодический характер, то это может привести к неким периодчиносям в их выпадениях на землю, что ухудшит нашу ситуацию.

например, если бы обнаружилась огромная планета типа немезиды, движущаяся по элиптической орбите, то сразу бы встал вопрос о периодичности кометных дождей.

***
интересно задаться вопрсом о том, что хуже - дозревающие события или периодические.

Допустим, есть группа из 120 людей , которые по возрасту выбраны от 1 до 120. затем из неё выбран один человек. Вопрос - каково наше наилучшее ожидание продолжительности его оставшейся жизни? хвост из стариков будет иметь очень большой вклад, хотя после 100 лет ожидаемае продолжительность жизни порядка 2-3 лет. без бумажки я прикинул, что среднее время доживание случайного человека из этой выборки будет порядка 15 лет. (при средней продолжительности жизнив 75 лет)     (то есть одна пятая от средней)
это подталкивает меня к мысле, что дозревающие события опаснее периодчиеских.
спервулканы мне кажутся скорее дозревающими событиями, чем периодическими или чисто случайными.

[Пенелопа]

пенелопа, моя мысль была не в том, чтобы признать или не признать случайность периодичности извержений супервулканов, падения астероидов, изменией солнечной активности, оледенений итд.
а в том, чтобы подчеркнуть, что в заивисмоти от типа этой периодичности (случайная, маятниковая, или подобная человеческой смертности) нам следует по разному учитывать и рассчитывать вероятность этого будущего события в связи с вопросом о выживании цивилизации.

например, если бы обнаружилась огромная планета типа немезиды, движущаяся по элиптической орбите, то сразу бы встал вопрос о периодичности кометных дождей.

   А наша задача была показать, что во всех этих случаях вероятность учитывается не совсем так как Вы считали.

[turchin]

пенелопа, я добавил к предыдущему своему ответу измениения - см.

***
насчёт "наша задача показать" - так оно и правильно, чем лучше нам удастся показать, что нам не угрожают периодические или дозревающие события, тем больше оно будет означать нашу безопасность.

[Nucleosome]

Что-то я не слышала у палеонтологов, что каждые 1-2 миллиона лет сильные изменения биоценозов происходили. Может и так. Нуклеосом точно сможет сказать.

 vale

Ну совсем-совсем точно не смогу я ж не палеонтолог, но почти совсем точно - да, не происходило такого - ну началось где-то 2 млн лет назад похолодание (не путать с ледниковым периодом - они были в течении него и проходили, а похолодание как началось, так и продолжается), но это что-то совсем другое, с чем оно связано - не знаю, и вообще... в общем биоценозы остаются довольно достаточно стабильными по многу миллионов лет - ну может островные не очень, но материковые - вполне. К сожалению в последнее время ледниковые периоды картину стабильности портят, особенно в северных местах, но до этого миллионов за 20 лет всё было вполне стабильно.

гибель одного вида - это не вымирание биоценоза - и случается спольшь и рядом.

Случается понятно - вон когда Кракатау извергался один не то вид, не подвид какой-то ящерицы погиб - обитал только на острове Кракатау бедняжка.

для того, чтобы кролики востановились, достаочно трём кроликом уцелеть под одним кустом, и через 50 лет их популяция полностью восстановится на всё континенте.

а это не факт - зависит от того насколько разрушена окружающая система, каким условия в округе - елси это кролики в Австралии, то может и возродятся, а если  где в Евразии - то не уверен - у них там врагов много.

[ukurka]

***
интересно задаться вопрсом о том, что хуже - дозревающие события или периодические.

Допустим, есть группа из 120 людей , которые по возрасту выбраны от 1 до 120. затем из неё выбран один человек. Вопрос - каково наше наилучшее ожидание продолжительности его оставшейся жизни? хвост из стариков будет иметь очень большой вклад, хотя после 100 лет ожидаемае продолжительность жизни порядка 2-3 лет. без бумажки я прикинул, что среднее время доживание случайного человека из этой выборки будет порядка 15 лет. (при средней продолжительности жизнив 75 лет)     (то есть одна пятая от средней)
это подталкивает меня к мысле, что дозревающие события опаснее периодчиеских.
спервулканы мне кажутся скорее дозревающими событиями, чем периодическими или чисто случайными.

И периодические и непириодические события относительны. Так, если явление замкнуто в цикл, оно будет периодично относительно одного и того же интервала времени, но если явление - огромное пересечение разных циклов, то тут периодичность посчитать куда сложнее.