מתמטיקה מראה כיצד הציוויליזציה המפורסמת של עמק האינדוס הופלה על ידי שינויי האקלים

אתר ארכיאולוגי של מוהנג'ו-דארו, יישוב עתיק של ציוויליזציית עמק האינדוס. (משולב/ויקימדיה קומונס/CCB 3.0)

ישנן השערות מתחרות סביב הדעיכה של תרבות עמק האינדוס בדרום אסיה לפני כ-3,000 שנה, אבל הוכחה מתמטית חדשה זיהתה זאת שינוי אקלים יכול היה להיות אחראי.

המדען המתמטי נישאנט מאליק מהמכון הטכנולוגי של רוצ'סטר פיספס את המספרים ומצא ראיות חדשות לגיבוי הרעיון ששינוי עונות המונסון והבצורת הגוברת עשויים היו לסייע לקריסת האימפריה של תקופת הברונזה.

על ידי ניתוח נוכחות של איזוטופ מסוים בזקיפים במערה בצפון הודו - שאמור לחשוף את כמות המים שירדו כגשם לאורך זמן - מדענים היה מסוגל בעבר להעריך את גשמי המונסון באזור ב-5,700 השנים האחרונות.



במחקר החדש, מאליק הצליח לזהות דפוסים בנתונים אלה המראים שינוי גדול בדפוסי המונסון כשהציוויליזציה החלה לעלות, ולאחר מכן שינוי הפוך שתאם את דעיכתו.

'בדרך כלל הנתונים שאנו מקבלים כאשר אנו מנתחים את הפלאו-אקלים הם סדרת זמן קצרה עם רעש ואי ודאות בתוכה,' אומר מאליק .

'מבחינת מתמטיקה ואקלים, הכלי שאנו משתמשים בו לעתים קרובות מאוד בהבנת האקלים ומזג האוויר הוא מערכות דינמיות. אבל את תורת המערכות הדינמיות קשה יותר ליישם על נתוני אקלים פליאו-אקלים.

'השיטה החדשה הזו יכולה למצוא מעברים בסדרות הזמן המאתגרות ביותר, כולל פלאאוקלימט, שהן קצרות, יש בהן מידה מסוימת של אי ודאות ויש בהן רעש.'

מה שמאלי מתעניין בו במיוחד הוא מעבר משטר דינמי, שבו אירועים נדירים הופכים פתאום לסבירים יותר. יש לזה יישומים על פני פיזיקה, ביולוגיה וכלכלה, משינויים בדפוסי משקעים ועד לשוק המניות.

ערבוב חלקים מזה תיאוריה דינמית יחד עם אלמנטים מבוססי אלגוריתמים למידת מכונה ו תורת המידע , מאליק הצליח להשלים באופן מלאכותי חלק מהפערים ברשומה, כמו גם לחשב את ההסתברות לדפוסים שאחרת לא היו מופיעים בגרפים סטנדרטיים.

יישובי תרבות עמק האינדוס לאורך זמן. (המכון הטכנולוגי של רוצ'סטר)

כפי שאומר מאליק, זה מתאים לחפירה בנתוני אקלים מהעבר, שבהם יש לעתים קרובות פערים גדולים בהערכות לגבי סטטיסטיקות כמו גשמים. במקרה של שיא הזקיפים, למשל, הם מציינים באמת את עונת המונסון של הקיץ כל חמש שנים.

ציוויליזציית עמק האינדוס - הידועה לעתים בשם ציוויליזציית חראפאן, על שם האתרים הראשונים שלה שנחפרו על ידי ארכיאולוגים - הייתה אחת משלוש התרבויות המוקדמות בחלק הצפון-מערבי של דרום אסיה, לצד מצרים העתיקה ומסופוטמיה.

נהוג לחשוב שהתנחלויות במעלה נהר האינדוס נמתחה לאורך כ-1,500 קילומטרים (932 מיילים) כאשר הציוויליזציה הייתה בשיאה, כאשר חלק מעריה הגיעו אולי ל-60,000 תושבים.

כעת, באמצעות יישום חכם של מתמטיקה, אנו בטוחים יותר מתמיד ששינויי האקלים - ולא רעידות אדמה או מלחמה כפי שהציעו מומחים אחרים - הם שגרמו לאנשי עמק האינדוס להתפזר לאזורים חדשים.

המחקר פורסם ב כאוס: כתב עת בין-תחומי למדע לא ליניארי .

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.