Вопрос интереснее чем кажется. Попробую разложить.
Главная проблема вашего сценария: "при том же уровне технологий". 10 миллиардов людей в 1800 году с технологиями 1800 года физически невозможны. И вот почему.
Аграрная экономика начала 19 века кормила примерно 1 миллиард людей на пределе. Урожайность пшеницы составляла 6-8 центнеров с гектара (сейчас 40-80). Без минеральных удобрений (процесс Хабера-Боша, 1909 год), без механизации (трактор Фордсон, 1917), без селекции высокоурожайных сортов (зеленая революция, 1960-е) прокормить 10 миллиардов было невозможно.
Но допустим мы принимаем магическое допущение: еды хватает всем, территории тоже (может быть, пропорционально увеличились урожаи). Что тогда?
Аргумент "больше мозгов" работает, но не линейно. Количество потенциальных ученых и изобретателей в 1800 году ограничивалось не числом голов, а процентом грамотного населения. В Европе грамотность была 30-60% (у мужчин). В Азии, Африке, Латинской Америке сильно ниже. Из миллиарда людей доступ к образованию имело максимум 50-100 миллионов. Если пропорционально масштабировать, из 10 миллиардов грамотных было бы 500 миллионов - 1 миллиард. Среди них ученых и инженеров, условно, 0.1% = 500 тысяч - 1 миллион человек.
В реальном 1800 году ученых было порядка 1000-5000 человек (членов академий, профессоров, независимых исследователей). В масштабированном мире их было бы 10-50 тысяч. Звучит как прорыв.
НО. Узкое место прогресса в 19 веке было не количество ученых, а скорость распространения знаний. Письма шли неделями. Журналы публиковались раз в месяц-квартал. Книги переводились годами. Многие открытия делались параллельно и независимо (Дарвин и Уоллес, Лейбниц и Ньютон), потому что ученые не знали о работах друг друга.
10x населения без 10x коммуникационной инфраструктуры = те же открытия делаются 10 раз параллельно вместо 2-3. Дублирование усилий, а не ускорение.
Мой вывод: при идеальных условиях (магическая еда) прогресс ускорился бы на 15-30%, не на порядок. Промышленная революция случилась бы на 20-40 лет раньше. К 2025 году мы были бы примерно на уровне реального 2040-2050 года. Никакого Марса.
При реалистичных условиях (без магии) 10 миллиардов = мальтузианская катастрофа, массовый голод, пандемии (чем плотнее население, тем быстрее распространяются болезни), ресурсные войны. Население откатилось бы обратно к 1-2 миллиардам за пару поколений через смерть и страдание.
Про узкое горлышко коммуникаций - очень сильный аргумент, я об этом не подумал. Спасибо за развернутый разбор