Kebanyakan orang memikirkan sejarah sebagai satu siri cerita-cerita tentang satu tentera yang tidak disangka-sangka mengalahkan yang lain, atau seorang ahli politik yang membuat ucapan yang tidak dapat dilupakan, atau seorang yang menggulingkan raja yang duduk.
Peter Turchin dari University of Connecticut melihat perkara yang agak berbeza. Secara rasmi dilatih sebagai ahli ekologi, dia melihat sejarah sebagai satu siri persamaan. Khususnya, dia ingin membawa jenis-jenis model matematik yang digunakan dalam bidang seperti ekologi hidupan liar untuk menjelaskan tren populasi dalam spesies yang berbeza: manusia.
Dalam makalah yang diterbitkan dengan rakan-rakan hari ini dalam Prosiding Akademi Sains Kebangsaan, beliau membentangkan model matematik (ditunjukkan di sebelah kiri video di atas) yang menghubungkan dengan baik dengan data sejarah (ditunjukkan di sebelah kanan) mengenai pembangunan dan penyebaran besar-besaran, masyarakat yang kompleks (diwakili sebagai wilayah merah di kawasan hijau yang dikaji). Simulasi ini berjalan dari 1500 SM hingga 1500 CE - jadi ia merangkumi pertumbuhan masyarakat seperti Mesopotamia, Mesir kuno dan sebagainya-dan mereplikasi trend sejarah dengan ketepatan 65 peratus.
Ini mungkin tidak masuk akal seperti perakaunan sejarah manusia yang sempurna, tetapi itu bukan matlamatnya. Turchin hanya mahu menggunakan analisis matematik dalam bidang sejarah supaya para penyelidik dapat menentukan faktor-faktor mana yang paling berpengaruh dalam mempengaruhi penyebaran negeri dan populasi manusia, sama seperti ekologi telah dilakukan ketika menganalisis dinamika populasi satwa liar. Pada asasnya, dia ingin menjawab soalan sederhana: Mengapa masyarakat kompleks berkembang dan tersebar di beberapa kawasan tetapi bukan yang lain?
Dalam kajian ini, pasukan Turchin mendapati bahawa konflik antara masyarakat dan perkembangan teknologi ketenteraan sebagai hasil perang adalah elemen terpenting yang meramalkan negara mana yang akan berkembang dan berkembang di atas peta-dengan faktor-faktor yang diambil, model itu merosot, menggambarkan sejarah sebenar dengan hanya ketepatan 16 peratus.
Turchin mula berfikir tentang menerapkan matematik kepada sejarah pada umumnya sekitar 15 tahun yang lalu. "Saya selalu menikmati sejarah, tetapi saya menyedari bahawa itu adalah disiplin utama yang terakhir yang tidak dimanipulasikan, " jelasnya. "Tetapi pendekatan matematik-pemodelan, statistik, dan sebagainya-adalah bahagian yang melekat dalam sains sebenar."
Dalam membawa alat-alat ini ke arena sejarah dunia dan membangunkan model matematik, pasukannya telah diilhamkan oleh teori yang dipanggil pemilihan berbilang budaya, yang meramalkan bahawa persaingan antara kumpulan yang berlainan adalah pemacu utama evolusi berskala besar, kompleks masyarakat. Untuk membina model itu, mereka membahagikan semua Afrika dan Eurasia ke dalam dataran bergradasi yang masing-masing dikategorikan oleh beberapa pembolehubah alam sekitar (jenis habitat, ketinggian, dan sama ada pertanian pada tahun 1500 SM). Mereka kemudian "membina" teknologi ketenteraan di dataran bersebelahan dengan padang rumput Asia Tengah, kerana pendudukan kuda-teknologi ketenteraan yang dominan pada usia-mungkin timbul di sana pada mulanya.
Dari masa ke masa, model yang dibenarkan untuk kuda-kuda yang dijinakkan untuk menyebarkan antara dataran bersebelahan. Ia juga mensimulasikan konflik antara pelbagai entiti, membenarkan dataran untuk mengambil dataran berdekatan, menentukan kemenangan berdasarkan kawasan setiap entiti dikawal, dan dengan itu meningkatkan saiz empayar. Selepas memasukkan pemboleh ubah ini, mereka membiarkan model mensimulasikan 3, 000 tahun sejarah manusia, kemudian membandingkan hasilnya kepada data sebenar, yang diperolehi daripada pelbagai atlas sejarah.
Walaupun ia tidak sempurna, ketepatan model mereka-meramalkan pembangunan dan penyebaran empayar di hampir semua tempat yang betul-terkejut walaupun penyelidik. "Untuk memberitahu kebenaran, kejayaan perusahaan ini melebihi jangkaan saya yang paling teruk, " kata Turchin. "Siapa sangka bahawa model mudah boleh menjelaskan 65% varians dalam pangkalan data sejarah yang besar?"
Jadi kenapa konflik antara masyarakat membuktikan pemboleh ubah penting dalam meramalkan di mana empayar akan terbentuk? "Berubah kepada saiz yang besar, masyarakat memerlukan institusi khas yang diperlukan untuk memegang mereka bersama, " kata Turchin. "Tetapi institusi seperti itu mempunyai biaya dalaman yang besar, dan tanpa persaingan yang berterusan dari masyarakat lain, mereka runtuh. Hanya persaingan yang berterusan memastikan bahawa norma dan institusi ultrasos akan berterusan dan tersebar. "
Model ini menunjukkan bahawa pertanian adalah prasyarat yang diperlukan tetapi tidak mencukupi untuk masyarakat yang kompleks, katanya-negara-negara ini tidak dapat membentuk tanpa pertanian, tetapi kehadiran persaingan dan peperangan yang berterusan adalah perlu untuk menjalin masyarakat pertanian menjadi empayar yang besar dan tahan lama . Analisis konvensional mengenai sejarah boleh datang ke kesimpulan yang sama, tetapi mereka tidak dapat menunjukkannya dengan cara yang berasaskan matematik yang sama. Dengan menggunakan pendekatan ini, di sisi lain, kumpulan Turchin dapat menghapus pengaruh peperangan dan melihat ketepatan model dalam menggambarkan data sejarah yang nyata.
Sudah tentu, terdapat batasan untuk melihat sejarah melalui matematik-manusia adalah lebih rumit berbanding nombor. "Perbezaan budaya, faktor persekitaran dan ribuan pembolehubah lain yang tidak termasuk dalam model semuanya berkuat kuasa, " kata Turchin. "Model umum mudah tidak boleh menangkap sejarah sebenar dalam semua kerumitan yang mulia."
Namun, model itu adalah alat yang unik dan berharga. Melangkah ke hadapan, pasukan Turchin ingin mengembangkannya dengan lebih banyak lagi nuansa (seperti termasuk kualiti produktiviti pertanian, bukan sekadar toggling jika pertanian ada di kawasan tertentu atau tidak) untuk meningkatkan ketepatan 65 peratus itu. Di samping itu, mereka ingin memperluaskan model itu, menerapkannya pada sejarah dunia yang lebih terkini dan juga Amerika Utara pra-Columbus, jika mereka dapat mencari data sejarah yang relevan.
Berdasarkan pengalamannya sejauh ini, Turchin menganggap mereka akan berjaya dalam membangun model yang lebih baik mencerminkan kebangkitan dan kejatuhan tamadun. "Ia ternyata terdapat banyak data kuantitatif dalam sejarah, " katanya, "anda hanya perlu kreatif dalam mencarinya."