Прогноз пандемии, которого не может быть

Графика pixabay.com

На сегодня, к сожалению, нет не только средств борьбы с пандемией коронавируса и многими другими глобальными катаклизмами, но даже инструментов их прогнозирования. 

Объясняется это тем, что современная измерительная и вычислительная наука, основы которой были заложены Больцманом и Ньютоном, не содержит в себе представлений о конечности мира. В неявной (нематематизированной) форме об этом говорит только философский принцип холизма, поскольку целое, конечно, в пространстве и времени. Поэтому сделать прогноз течения глобальных процессов на основе общепризнанных научных концепций не представляется возможным.

Такие драматичные периоды истории, однако, богаты научными новациями. (Можно даже сказать инновациями, если вспомнить мнение нобелевского лауреата Ильи Пригожина, что самым большим инноватором в науке был австрийский физик-теоретик Людвиг Больцман, предложивший вероятностную трактовку второго начала термодинамики.)

Испытала эти новации в последние десятилетия даже такая консервативная наука, как физика. В результате в одном из ее разделов под названием «Гидродинамика» сформировались представления о том, что помимо механических и термодинамических систем существует еще один класс очень больших систем (ОБС), описываемый законами коллективного (социального, когерентного) поведения частиц.

В первом приближении к таким образованиям можно отнести системы, превышающие по своей численности восемь элементов, если они линейные, и 64 – в случае плоских систем (Доброчеев О.В. Механика очень больших систем природы, жизни и разума. М.: ТЭИС, 2019. 144 с.). Напомним, однако, что к большим Анри Пуанкаре относил системы, состоящие более чем из двух частиц.

Принципиальная особенность ОБС – внутренне присущая им способность к самосохранению, проявляющаяся в их конечном существовании в пространстве и времени от зарождения до расцвета и угасания. Причем вне зависимости от качества составляющих частиц, будь то икринки рыб или эмбрионы животных, атмосферные вихри или галактики, ядерные реакторы или космические аппараты, длинные волны экономики Кондратьева или волны жизни этносов Гумилева.

Развитие подобных систем социально-экономического характера, как показали исследования, происходит волнами с постоянной тактовой частотой от одного критического уровня до другого.

По нашему мнению, эти новые знания о природе мы можем использовать для анализа динамики, никогда ранее не бывшего на Земле, взрывного, как считают специалисты, распространения, назовем его так, «вируса глобализации». Взрывного в том смысле, что 700 лет назад продвижение чумы по миру от того же района Китая до России через Европу заняло более 30 лет, а в наше время – менее двух месяцев.

Хотя динамика распространения коронавируса очень изменчива, в ней, как это показано на рис. 1, видны характерные для ОБС закономерности: несимметричные волны энергетического состояния системы (в нашем случае колебаний ежедневного прироста численности вирусоносителей) и типичные для социально-экономической динамики приблизительно пятинедельные ритмы качественных трансформаций состояния систем (Доброчеев О.В. Механика очень больших систем природы, жизни и разума. М.: ТЭИС. 2019. 144 с.).

На этом основании и исходя из фрактального характера развития всех ОБС (Клепач А.Н., Доброчеев О.В. Физические начала макроэкономики // Философия хозяйства, 2020, № 2) мы построили расчетный график роста вирусоносителей в Китае (рис. 2). И в этом случае наблюдаем удовлетворительный характер согласования статистических данных Китая, численность населения которого около 1,5 млрд, и теоретических оценок, предполагающих турбулентный механизма движения социальных потоков в процессах распространения вируса.

Сравнивая же скорость ежедневного прироста больных в Китае на пике пандемии (3 тыс. человек) с количеством больных на тот момент (60 тыс. человек), мы можем сделать вывод об их 20-кратном различии. Если же сравнивать то же самое количество больных с ежедневным приростом зараженных, которых приблизительно в три раза больше, то пропорция уменьшается до семи раз. 

Рассматривая далее китайский вариант динамики развития пандемии как фрактальную модель для всего мира, мы построили прогноз роста в нем заболевших людей (рис. 3).

С целью его проверки мы рассчитали динамику ежедневного прироста числа людей, зараженных вирусом. Сопоставление этой величины для расчетного пика всемирной пандемии в середине апреля (150 тыс. в день) с прогнозом абсолютного количества больных (около миллиона человек) говорит об их 5-кратной разности. С учетом высокой неопределенности исходных статистических данных это позволяет считать оценки удовлетворительными (рис. 4).

Прогноз этот, однако, следует рассматривать лишь как первое приближение, построенное на основе тестирования теоретической модели на китайском опыте. Дело в том, что в некоторых странах развитие эпидемии носит ограниченный характер. Это можно увидеть при сопоставлении кривых роста вирусоносителей в Китае, Италии, США, Японии и России, начинающихся с одной точки на уровне 100 заболевших (рис. 5). На рис. 6 те же данные представлены в логарифмических координатах – это позволяет посмотреть перспективу на пару недель вперед.

История эпидемии в России коротка для построения прогноза. Однако рассмотрение ее динамики методами теории ОБС, как это показано на рис. 7, внушает оптимизм.

По крайней мере через 10 дней после начала эпидемии в России количество выявленных вирусоносителей ближе к Японии, чем к Италии (в три раза меньше, чем в соответствующий период развития ситуации в Италии, но на 40% выше, чем в соответствующий период в Японии). Это состояние позволяет в первом приближении оценить максимальный уровень вирусоносителей, который ожидается в середине апреля, в несколько тысяч человек (от 2 тыс. до 5 тыс.), а продолжительность нынешний волны пандемии в стране – до конца мая. Но в силу экспоненциального роста в настоящее время числа зараженных этот прогноз потребует в дальнейшем уточнений. 

Мы сегодня благодаря умелой подаче журналистами информации способны сохранять душевное равновесие в самых стрессовых ситуациях. Даже таких, как разрушающийся на наших глазах, а точнее, турбулентно пульсирующий, как последние девять лет говорит об этом Владимир Путин, мир.

При этом и журналисты, и специалисты, за редким исключением, не обращают внимания на то, что природа происходящего (будь то природные катастрофы, военно-политические катаклизмы или нынешняя вирусная пандемия), а следовательно, и перспективы развития ситуации не понятны. Этим, по нашему мнению, и объясняется драматизм современной пандемии, которая наглядно демонстрирует непонимание человеком законов своего существования.

В XXI веке трудно поверить, что мысли Константина Циолковского о том, что Земля лишь колыбель человечества, в которой нельзя жить вечно, были продиктованы не исчерпаемостью ресурсов, как об этом долгое время говорил и писал Римский клуб, а конечностью всего сотворенного и человеком, и природой.