Egy új matematikai módszer elárulta, hogy a klímaváltozás hogyan vezetett egy ősi civilizáció hanyatlásához

Versengő hipotézisek vannak az Indus-völgyi civilizáció hanyatlása körül Dél-Ázsiában mintegy 3000 évvel ezelőtt, de egy új matematikai b...

Versengő hipotézisek vannak az Indus-völgyi civilizáció hanyatlása körül Dél-Ázsiában mintegy 3000 évvel ezelőtt, de egy új matematikai bizonyíték rámutatott arra, hogy az éghajlatváltozás lehetett a felelős.

Nishant Malik, a Rochesteri Műszaki Intézet matematikus tudósa megvizsgálta a számokat, és új bizonyítékokat talált annak az elképzelésnek az alátámasztására, hogy a monszun évszakok eltolódása és az egyre növekvő aszály hozzájárulhatott a bronzkori birodalom összeomlásához. (1)

Egy észak-indiai barlang sztalagmitjaiban egy adott izotóp jelenlétének elemzésével - amiből kiderül az idők során esőként hullott víz mennyisége - a tudósok korábban képesek voltak megbecsülni a monszun csapadékmennyiséget a régióban az elmúlt 5700 évben.

Az új kutatás során Malik képes volt olyan támpontokat azonosítani az adatokban, amelyek a monszun minták jelentős elmozdulását mutatják, amikor a civilizáció virágozni kezdett, majd egy fordított elmozdulás figyelhető meg, amely megfelel a hanyatlásának.

"A paleoklíma elemzésekor kapott adatok általában rövid idősorok, tele bizonytalansággal," - mondja Malik.

"Ami a matematikát és az éghajlatot illeti, az éghajlat és az időjárás megértésében nagyon gyakran használt eszköz a dinamikus rendszerek. De a dinamikus rendszerek elméletét nehezebb alkalmazni a paleoklíma adatokra."

"Ez az új módszer megtalálja az átmeneteket a legnagyobb kihívást jelentő idősorokban, ideértve a paleoklímát is, amelyek rövidek és némi bizonytalansággal bírnak."

Ami Malikot ebben az esetben különösen érdekelte, az a dinamikus átmenet, ahol a ritka események hirtelen valószínűbbé válnak. Ennek a fizika, a biológia és a közgazdaságtan területén vannak különböző alkalmazásai, kezdve a csapadékminták változásától egészen a tőzsdékig.

A dinamikus elmélet egyes részeit az algoritmus-alapú gépi tanulás és az információelmélet elemeivel összekeverve Malik képes volt mesterségesen kitölteni az adatokban meglévő néhány hiányosságot, valamint kiszámítani annak a mintázatnak a valószínűségét, amely egyébként nem mutatkozott volna meg standard grafikonokban.

Mint Malik mondja, ez alkalmas arra, hogy mélyebbre ássunk a múltbeli éghajlati adatokban, ahol gyakran nagy hiányosságok vannak a statisztikákra, például az esőzésekre vonatkozó becslésekben. A sztalagmit feljegyzés esetében például csak ötévente jelölik meg a nyári monszunszezont.

Az Indus-völgyi civilizáció, más néven Harappa-civilizáció, amelyet a régészek által feltárt helyszínekről neveztek el, Dél-Ázsia északnyugati részén, az ókori Egyiptom és Mezopotámia mellett a három korai civilizáció egyike volt.

Úgy gondolják, hogy az Indus folyó feletti települések körülbelül 1500 kilométer hosszan húzódtak, amikor a civilizáció a csúcsán járt, és egyes városaiban a lakosság száma elérte a 60000 főt.

A matematika alkalmazásával most már minden eddiginél biztosabbak vagyunk abban, hogy az éghajlatváltozás - nem pedig földrengések vagy háború, ahogy azt más szakértők javasolták - volt az oka annak, hogy az Indus-völgyi emberek új területeken szóródtak szét. (2)

(1) - https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0012059
(2) - https://www.rit.edu/news/new-mathematical-m