罗彻斯特理工学院的一位数学家开发了一种数学方法，该方法表明气候变化可能导致了古代文明的兴衰。
罗彻斯特理工学院数学学院副教授、西恩·马利克（NishantMalik）在最近发表在《混沌：非线性科学交叉学科杂志》上的一篇最新论文中，概述了他所开发的数学新技术，并展示了季风模式的变化如何导致印度河谷文明的灭亡，一个美索不达米亚和古埃及的青铜时代文明的灭亡。
如图所示显示了印度河流域文明在其发展的不同阶段的定居点。马利克教授所开发的数学方法，表明气候变化可能导致了古代文明的兴衰。
有人可能会感到奇怪，运用数学怎么可以研究古代气候的时间序列？
马利克开发的这种研究古气候时间序列的方法，这套数据集可以通过间接观测告诉我们过去的气候。例如，通过测量南亚一个山洞中石笋中特定同位素的存在，科学家们能够得出该地区过去年的季风降雨记录。
马利克说，研究古气候时间序列提出了一些问题，这使使用通常用于理解气候的数学工具对其进行分析具有挑战性。
马利克说：“通常，在分析古气候时，我们获得的数据是一个短时间序列，其中包含噪声和不确定性。”“就数学和气候而言，我们经常用于理解气候和天气的工具是动力系统。
但是动力系统理论更难应用于古气候数据。这种新方法可以在最具挑战性的时间序列中找到转变，包括古气候，它们很短，具有一定的不确定性，并且有噪音。”
关于印度河谷文明为何衰落有多种理论，包括游牧的印度-雅利安人入侵和地震，但气候变化似乎是最有可能发生的情况。
但是，马利克运用了一种混合方法，这种混合方法扎根于动力学系统，同时也借鉴了机器学习和信息理论领域的方法。直到马利克运用他的这种混合方法之前，还没有数学证明。
他的分析表明，在这个文明刚来临之前，季风模式发生了重大变化，而且模式在下降之前就已经逆转了方向，这表明实际上是气候变化导致了下降。
马利克说，他希望这种方法将使科学家能够开发出更多自动化的方法来寻找古气候数据中的转变，并带来其他重要的历史发现。该研究的全文发表在《混沌：非线性科学的交叉学科杂志》上。
参考：NishantMalik.Uncoveringtransitionsinpaleoclimatetimeseriesandtheclimatedrivendemiseofanancientcivilization,Chaos:AnInterdisciplinaryJournalofNonlinearScience().DOI:10./5.