К началу XVII в. европейские мореходы открыли большую часть планеты, но океаны ещё долго оставались сложно преодолимой преградой. В самой Европе большинство редко бывало дальше ближайшего города, и пользовалось продуктами в основном местного производства.

Строительство дорог, каналов и новых кораблей удешевляло транспортировку, объединяя локальные рынки, но объёмы дальней торговли оставались скромными. Транспортная сфера получила мощный импульс с открытием бессемеровского процесса производства стали в 1850-х. И уже к началу ХХ в. экономическую глобализацию можно было считать завершенной.

Даже самые дешёвые товары теперь можно было везти через пол-мира и выгодно продавать, что открыло возможность для международной специализации и роста производительных сил человечества. Одним из основных результатов глобализации стало создание мирового рынка зерна.

За вторую половину XIX в. и первую декаду ХХ в. объёмы международной торговли пшеницей выросли в 16 раз. Если в начале XIX в. европейские страны практически полностью обеспечивали себя зерном, в начале ХХ в. в среднем 30% импортировалось. Этот показатель мог быть гораздо выше (например, >75% в Британии), если бы не высокие тарифы, введённые большинством стран для защиты собственных производителей.

Удешевление транспорта вызвало сельскохозяйственную экспансию во внутренние районы США, Канады, Аргентины и Австралии, являвшиеся до этого "экономическими пустынями". Чикаго, куда свозили зерно со всего Среднего Запада, стал крупнейшим железнодорожным узлом мира. Там пшеницу перегружали на баржи и везли по Великим озерам, через канал Эри и вниз по Гудзону до Нью-Йорка, откуда оно отправлялось в Европу.

В 1850-х бушель американской пшеницы стоил 85 центов в Чикаго и 170 в Ливерпуле. Накануне ПМВ спред уменьшился до 9 центов (98 в Чикаго, 107 в Ливерпуле), и цены по обе стороны океана синхронизировались. Интересно, что всё это время стоимость транспортировки до Нью-Йорка примерно равнялась стоимости перевозки через океан (без учёта пошлин). Из расчета на 1 км пути морской транспорт был в ~3 раза дешевле перевозки по озерам и каналу, и в 5+ раз дешевле ж/д, хотя преимущество морского транспорта постепенно уменьшалось.

В среднем стоимость фрахта сократилась в 3 раза, вызвав "зерновое нашествие" на Европу с заокеанских территорий и из бедных аграрных стран (Россия, Индия, Балканы). Дешёвое зерно облегчило урбанизацию и позволило поднять уровень жизни населения в конце XIX в.: отказываясь от выращивания пшеницы, фермеры Европы, а также густонаселённого востока США, переключались на молочную продукцию и овощи, в результате население получало более здоровый рацион.

1️⃣ Загрузка кораблей с элеваторов в Бруклине. Harper's Weekly, October 9, 1897.
2️⃣ Экспорт по странам в миллионах четвертей. 1 четверть - 8 бушелей, примерно 220 кг зерна. В скобках даны проценты.
3️⃣ Цены на пшеницу в золотых долларах за бушель.
4️⃣ Стоимость транспортировки на разных маршрутах, в центах за бушель [пшеницы].
5️⃣ Источники импорта зерна в Соединённое Королевство в 1792-1913 гг. согласно Paul Sharp "Frontier Farmers and the Atlantic Economy: Another look at the causes of the American grain invasion of Britain in the nineteenth century".

Источники:
📖 [Harley 1980] Transportation, the World Wheat Trade, and the Kuznets Cycle, 1850-1913.

#Клиометрика@cliomechanics
#cm_логистика
#cm_технологии
#cm_торговля

Взято тут

Механика истории│подписаться

Хотите поиграть в бога? Игра "Жизнь" (Game of Life) - клеточный автомат, придуманный английским математиком Джоном Хортоном Конвеем в 1970 г. Это игра без игроков, в которой человек создаёт начальное состояние, а потом лишь наблюдает за её развитием.

Конвей ещё в детстве заинтересовался проблемой самовоспроизводящихся автоматов, предложенной в 1940-х гг. Джоном фон Нейманом. Фон Нейману удалось создать математическую модель такой машины с довольно сложными правилами - в его автомате ячейка может иметь одно из 29 состояний, которые эти правила описывают. Предсказать поведение такой системы невероятно сложно. Конвей поставил целью придумать как можно более простой клеточный автомат с нетривиальным поведением, надеясь, что в таком случае он будет обладать полнотой по Тьюрингу.

Итогом перебора бесчисленных вариаций правил стал набор из двух правил для клеток с двумя состояниями, получивших известность как игра "Жизнь". В 1970 г. в письме к Мартину Гарднеру Конвей изложил правила и основные сведения о получившейся системе. Гарднер изложил это в своей колонке о математических играх в журнале Scientific American. Игра быстро получила тысячи поклонников по всей Америке и за её пределами, а Конвей приобрёл известность среди широкой публики, хотя и остался недоволен тем, насколько игра "Жизнь" стала более известна, чем другие его работы.

Представьте себе двухмерную вселенную, состоящую из клеток (как в школьной тетради). Некоторые клетки закрашены - тогда считается, что в них есть жизнь. У каждой клетки есть 8 клеток-соседей.

1. Если у живой клетки меньше 2 соседей, она умирает от одиночества.
2. Если у живой клетки 2 или 3 соседа, она продолжает жить.
3. Если у клетки более 3 соседей, она умирает от перенаселения.
4. Если у неживой клетки ровно 3 соседа, происходит размножение и клетка становится живой.

Может ли в такой простой системе возникнуть что-то похожее на столь сложный процесс, как жизнь? Оказывается, может. Из простых правил рождаются очень сложные, непредсказуемые структуры. Почти невозможно заранее предсказать, вымрет ли система или стабилизируется и за сколько шагов это произойдёт. Эта простая модель очень помогла развитию математики, а также программирования, биологии, химии, демографии и социологии.

Игра поражает своей непредсказуемостью. Клетки постоянно рождаются и умирают, количество живых клеток то возрастает, то убывает. Иногда через какое-то количество шагов поле остаётся пустым, иногда на нём остаются стабильные структуры, а порой нечто "живое" остаётся в игре очень долго или навсегда.

Тем не менее, Game of Life - абстрактная и упрощенная модель, имеющая свои ограничения и упрощения. Она не моделирует реальность или разумную жизнь, но является прекрасным инструментом для исследования эмерджентности, саморепликации и динамики популяций.

Несмотря на всю условность правил игры, стоит обратить внимание:

• Одиночество. Клетка умирает, если у неё меньше двух соседей, что можно представить как одиночество или недостаток разнообразия партнёров для репликации, или что во многих системах общение и социализация критичны для выживания.

• Перенаселённость. Клетка также умирает, если у неё есть более трех соседей, что можно интерпретировать как перенаселённость или борьбу за ресурсы, с которыми сталкиваются многие виды в живой природе.

• Добавление правил. Базовые правила довольно просты, и, добавляя новые правила, можно создавать более сложные и реалистичные, но менее предсказуемые модели. Можно сделать клеткам возраст, чтобы они умирали, если долго не изменяются, или сделать клетки шестиугольными, а не квадратными. А можно сделать игровое поле трёхмерным.

Всё проверяется опытом и расчётом. Сыграйте.

Сыграть:
🎲 The Game of Life (портал, посвящённый игре).
🎲 Conway’s Game of Life (онлайн).
🎲 Game of Life с усложнёнными правилами.

Видео игры:
🎦 Epic conway's game of life.
🎦 Life in life.

Ресурсы по теме:
📖 Эволюционирующие клеточные автоматы.
📖 Клеточный автомат "Камень, ножницы, бумага"⁠⁠.
📖 Клеточные автоматы в браузере.

#моё@cliomechanics
#cm_модели
#cm_теории
#cm_эволюция

Механика истории│подписаться

Когда приручили дромадера?

Наиболее древние кости диких одногорбых верблюдов (он же дромадер, дромедар, арабиан) на месте стоянок и поселений людей найдены в Йемене и датируются 7200-7100 гг. до н.э. Более поздние находки подобных останков имеются на северо-западе и юго-востоке Аравии. Но по ним невозможно определить, были ли эти животные дикими или уже одомашненными.

К началу III тыс. до н.э. относятся около 200 верблюжьих костей, найденных при раскопках в районе Умм-эль-Нар, свидетельствующих о зарождающейся стадии одомашнивания. Современные исследования указывают на то, что одомашнивание одногорбого верблюда состоялось на границе III-II тыс. до н.э. именно на юго-востоке Аравии.

После мегазасух 5900 и 4200 лет назад громадные пустынные пространства в Африке, на Ближнем Востоке и в Центральной Азии разделили мир на макрорегионы, и это деление во многом сохраняется до сих пор. Для племён, живших на аридных границах первых цивилизаций, животное, способное обходиться без еды и воды от недели и больше, и при этом нести груз до 50% массы собственного тела без вреда для здоровья, оказалось незаменимым не только как источник шерсти, молока и мяса, но, в первую очередь, как средство транспорта там, где другие животные не справлялись.

Лошадь несёт не более 20% от массы собственного тела (тянуть может и больше, но по дороге, а повозку и нормальную упряжь ещё надо изобрести) и может быстро двигаться только очень короткое время. Осёл более неприхотлив и в состоянии нести практически столько же, сколько весит сам, но он медлителен, и его также требуется регулярно кормить и поить.

Верблюд не вязнет в песке, его мозоли не сбиваюся о камни, как копыта лошади. Он способен проходить более 100 км в день и может подымать на пару градусов температуру тела для предотвращения теплового удара. Между водопоями верблюд теряет до 40% массы тела, но за один водопой способен восполнить потери, выпивая до 100 литров воды за 10 минут. Может бежать, не останавливаясь, быстрее и дальше лошади. При этом количество потреблямой им еды меньше, чем у лошади и сравнимо с ослом, а разница в качестве еды легендарна - осёл и лошадь не выживут на еде, пригодной для верблюда.

Правда, жить верблюд может только в засушливом климате, он менее манёвренный и более эмоциональный, чем копытные, его поведение менее предсказуемо. Однако в условиях Аравии и Северной Африки альтернатив ему как вьючному животному до сих пор нет.

В Египте одомашненные верблюды появляются примерно в это же время, распространяются на запад вдоль средиземноморского побережья и на юг вдоль Нила в Нубию. Оттуда после 1500 г. до н.э. в регионы Сахары и Судана, о чём свидетельствуют петроглифы.

Уже ко временам поздней бронзы одомашненные дромадеры были распространены по всей Аравии, но при этом немногочисленны в Египте и на Ближнем Востоке. В это же время появляются маршруты доставки благовоний через пустынную Аравию, что косвенно указывает на время окончательного одомашнивания дромадера. Анализы ДНК останков и современных животных также указывают на конец II тыс. до н.э.

1️⃣ Подобные изображения верблюдов в северо-западной Аравии, высеченные из целых скал, долгое время относили к рубежу эр (эпоха Набатейского царства), но новейшие исследования показывают, что им 7-8 тысяч лет.

Наскальные изображения верблюдов:
2️⃣ Близ Стоянки верблюдов, провинция Аль-Джауф, Саудовская Аравия. VI тыс. до н. э.
3️⃣ Эль Уэнат, Восточная Сахара.
4️⃣ Уан Бендер, Тассилин-Аджер.
5️⃣ Тадрарт-Акакус, Ливия.

Источники:
📖 Ancient and modern DNA reveal dynamics of domestication and cross-continental dispersal of the dromedary.
📖 When was the dromedary domesticated in the ancient Near East?
📖 The Appearance of the Domestic Camel in South-east Arabia.
📖 Life-sized Neolithic camel sculptures in Arabia: A scientific assessment of the craftsmanship and age of the Camel Site reliefs.
📖 The History of Camels in North Africa.

#моё@cliomechanics
#cm_животные
#cm_транспорт
#cm_торговля

Механика истории│подписаться

Немного подробнее о конструкции Марибской плотины.

Первыми инженерами этого гидроузла были отец и сын Али Януф и Ата Амр. Они точно оценили расчётные расходы воды и правильно рассчитали пропускную способность водосбросов, заложение откосов в условиях 9-балльной сейсмичности (что и обусловило надёжность сооружений гидроузла), а также ирригационные системы. И всё это задолго до формулы Шези, методов расчётов каналов и водосливов, устойчивости откосов, а также теории вероятности, которая используется в настоящее время для гидрологических прогнозов.

Первая плотина была простой земляной структурой, длиной 1900 фт (580 м) и высотой ок. 13 фт (4 м), построенной между скалами на южной стороне вади и скальным уступом на севере. Её расположение немного ниже по течению самой узкой точки вади высвободило пространство для постройки естественного водосброса и шлюзов. Около 500 г. до н.э. была построена вторая плотина высотой 23 фт (7 м). Она имела треугольное сечение; обе стенки имели наклон в 45°, а верхняя сторона была облицована камнем, уложенным в раствор.

Свой окончательный вид плотин Мариба приняла при химьяритах, которые построили новую облицованную камнем глинобитную стену длиной 2350 фт (720 м) и высотой 46 фт (14 м), включающую сложные гидравлические системы. При толщине почти 200 фт (60 м) у основания, она была построена на каменном фундаменте и образовывала озеро площадью около 1,5 кв. миль (4 кв. км). На каждом конце стены были шлюзы, через которые вода направлялась в обширные ирригационные сети по обе стороны дна долины. Южная система шлюзов с расходом воды до 15 куб. м/с имела водосброс шириной 10 фт (3,5 м) примерно на 23 фт (7 м) ниже вершины плотины. Северная система с расходом до 30 куб. м/с включала в себя катастрофический водосброс автоматического действия и массивный канал между водосбросом и земляной стеной. Он перенаправлял воду через 3300-фт (1-км), 40-фт (12-м) каменный глиняный канал, прямоугольный в поперечном сечении, к распределительному узлу, который питал 12 оросительных каналов. Сброс, шедший по трубопроводу, контролировался парой ворот; он также проходил через большой отстойник.

Сбросная вода направлялась в соседнюю долину, где орошала засеянную землю, что позволяло получать дополнительный урожай. Кроме водосброса автоматического действия, на обоих водовыпусках имелись водосбросные отверстия, сброс через которые регулировался каменными балками — шандорами. Гидроузел орошал 10 тыс. га земли.

По мере эксплуатации гидроузла наносы заиляли водохранилище. Иногда это вызывало экстремальные наводнения, особенно в эпоху войн химьяритов с Аксумом. Значительные ремонтные работы, тем не менее, старались проводить регулярно, как в 450, 542 и 557 гг. н. э. Время от времени сооружения наращивались.

Даже учитывая, что Марибская плотина после 570 г. не восстанавливалась и простояла так почти полторы тысячи лет, этот памятник древней цивилизации имеет настолько высокую сохранность, что В.Г. Ганчиков и З.И. Мунавваров, обследовавшие Марибский гидроузел в конце прошлого века, предлагали его восстановить (это несмотря на то, что в 3 км выше по течению в 1986 г. построена новая Марибская плотина высотой 40 м в составе гидроузла).

1️⃣ Строение Марибской дамбы согласно исследованиям В.Г. Ганчикова и З.И. Мунавварова. Участок земляной плотины сохранился у северного (левобережного) водосброса. Плотина выполнена из супесчаного (по внешнему виду) материала с креплением верхового откоса каменной мостовой. На переднем плане хорошо видны каменный южный (правобережный) устой и водосброс; вдали профиль плотины и за ним северный водосброс.
2️⃣ Реконструкция внешнего вида Марибской дамбы.
3️⃣4️⃣5️⃣ Схемы плотины и её расположения на местности. Пунктиром — сады, упоминаемые в Коране.

Источники:
📖 Hubert Chanson. Hydraulics of Open Channel Flow. с.533-535.
📖 V.G. Ganchikov, Z.I. Munavvarov. The Marib dam (History and the present time), 1991
📖 Marib Dam by architecturalguidance.blogspot.com.
📖 Dam Safety: General Considerations.

#моё@cliomechanics
#cm_инфраструктура
#cm_технологии
#cm_экономика

Механика истории│подписаться