საოცარი მეგაპოლისების კანონი

2024 ავტორი: Seth Attwood | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-16 16:09

გასული საუკუნის განმავლობაში, იდუმალმა მათემატიკურმა ფენომენმა, სახელწოდებით Zipf's Law, შესაძლებელი გახადა ზუსტად წინასწარ განსაზღვრულიყო გიგანტური ქალაქების ზომა მთელს მსოფლიოში. საქმე ისაა, რომ არავის ესმის, როგორ და რატომ მუშაობს ეს კანონი…

დავუბრუნდეთ 1949 წელს. ენათმეცნიერმა ჯორჯ ზიპფმა (Zipf) შეამჩნია ხალხის უცნაური ტენდენცია, გამოიყენონ გარკვეული სიტყვები ენაში. მან აღმოაჩინა, რომ სიტყვების მცირე რაოდენობა გამოიყენება თანმიმდევრულად, ხოლო აბსოლუტური უმრავლესობა გამოიყენება ძალიან იშვიათად. როდესაც სიტყვებს პოპულარობის მიხედვით აფასებ, თვალშისაცემი რამ ვლინდება: პირველი კლასის სიტყვა ყოველთვის ორჯერ უფრო ხშირად გამოიყენება, ვიდრე მეორე კლასის სიტყვა და სამჯერ უფრო ხშირად, ვიდრე მესამე კლასის სიტყვა.

Zipf-მა აღმოაჩინა, რომ იგივე წესი მოქმედებს ხალხის შემოსავლების განაწილებაზე ქვეყანაში: უმდიდრეს ადამიანს აქვს ორჯერ მეტი ფული, ვიდრე მომდევნო უმდიდრესს და ა.შ.

მოგვიანებით გაირკვა, რომ ეს კანონი ქალაქების ზომასთან მიმართებაშიც მუშაობს. ქალაქი, სადაც ყველაზე მეტი მოსახლეობაა ნებისმიერ ქვეყანაში, ორჯერ აღემატება შემდეგ უდიდეს ქალაქს და ა.შ. წარმოუდგენელია, Zipf-ის კანონი გასული საუკუნის განმავლობაში მოქმედებდა მსოფლიოს აბსოლუტურად ყველა ქვეყანაში.

უბრალოდ გადახედეთ შეერთებული შტატების უდიდესი ქალაქების სიას. ასე რომ, 2010 წლის აღწერის მიხედვით, აშშ-ის უდიდესი ქალაქის, ნიუ-იორკის მოსახლეობა 8 175 133 ადამიანს შეადგენს. მეორე ადგილზეა ლოს-ანჯელესი, 3,792,621 მოსახლეობით. შემდეგი სამი ქალაქი, ჩიკაგო, ჰიუსტონი და ფილადელფია, ამაყობს შესაბამისად 2,695,598, 2,100,263 და 1,526,006 მოსახლეობით. ცხადია, ეს რიცხვები არაზუსტია, მაგრამ მიუხედავად ამისა, ისინი საოცრად შეესაბამება Zipf-ის კანონს.

პოლ კრუგმანი, რომელიც წერდა Zipf-ის კანონის ქალაქებში გამოყენების შესახებ, შესანიშნავად შენიშნა, რომ ეკონომიკას ხშირად ადანაშაულებენ რთული, ქაოტური რეალობის უაღრესად გამარტივებული მოდელების შექმნაში. Zipf-ის კანონი აჩვენებს, რომ ყველაფერი ზუსტად საპირისპიროა: ჩვენ ვიყენებთ ზედმეტად რთულ, არეულ მოდელებს და რეალობა საოცრად სუფთა და მარტივია.

ძალაუფლების კანონი

1999 წელს ეკონომისტმა ქსავიერ გაბეტმა დაწერა სამეცნიერო ნაშრომი, რომელშიც მან აღწერა Zipf-ის კანონი, როგორც "ძალის კანონი".

გაბემ აღნიშნა, რომ ეს კანონი ძალაშია მაშინაც კი, თუ ქალაქები ქაოტური გზით იზრდება. მაგრამ ეს ბრტყელი სტრუქტურა იშლება როგორც კი მეგაპოლისების კატეგორიის მიღმა ქალაქებში გადახვალთ. პატარა ქალაქები დაახლოებით 100000 მოსახლეობით ემორჩილებიან განსხვავებულ კანონს და აჩვენებენ უფრო ახსნად განაწილებას.

შეიძლება დავინტერესდეთ, რა იგულისხმება „ქალაქის“განმარტებაში? მართლაც, მაგალითად, ბოსტონი და კემბრიჯი განიხილება ორ განსხვავებულ ქალაქად, ისევე როგორც სან-ფრანცისკო და ოკლენდი, რომლებიც გამოყოფილია წყლით. ორ შვედ გეოგრაფსაც გაუჩნდა ეს კითხვა და მათ დაიწყეს ეგრეთ წოდებული „ბუნებრივი“ქალაქების განხილვა, რომლებიც გაერთიანებულია მოსახლეობისა და საგზაო კავშირებით და არა პოლიტიკური მოტივებით. და მათ აღმოაჩინეს, რომ ასეთი "ბუნებრივი" ქალაქებიც კი ემორჩილებიან Zipf-ის კანონს.

რატომ მუშაობს Zipf-ის კანონი ქალაქებში?

რა ხდის ქალაქებს ასე პროგნოზირებადს მოსახლეობის თვალსაზრისით? დანამდვილებით ვერავინ აგიხსნის. ჩვენ ვიცით, რომ ქალაქები ფართოვდება იმიგრაციის გამო, ემიგრანტები დიდ ქალაქებში მიდიან, რადგან მეტი შესაძლებლობებია. მაგრამ იმიგრაცია არ არის საკმარისი ამ კანონის ასახსნელად.

ასევე არსებობს ეკონომიკური მოტივები, რადგან დიდი ქალაქები დიდ ფულს შოულობენ და Zipf-ის კანონი მუშაობს შემოსავლის განაწილებაზეც. თუმცა, ეს ჯერ კიდევ არ იძლევა მკაფიო პასუხს კითხვაზე.

გასულ წელს მკვლევართა ჯგუფმა აღმოაჩინა, რომ Zipf-ის კანონს ჯერ კიდევ აქვს გამონაკლისები: კანონი მუშაობს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ აღნიშნული ქალაქები დაკავშირებულია ეკონომიკურად. ეს განმარტავს, თუ რატომ მოქმედებს კანონი, მაგალითად, ცალკეული ევროპული ქვეყნისთვის, მაგრამ არა მთელი ევროკავშირისთვის.

როგორ იზრდება ქალაქები

არის კიდევ ერთი უცნაური წესი, რომელიც ეხება ქალაქებს, ეს დაკავშირებულია იმასთან, თუ როგორ მოიხმარენ ქალაქები რესურსებს, როდესაც ისინი იზრდება. როგორც ქალაქები იზრდება, ისინი უფრო სტაბილური ხდებიან. მაგალითად, თუ ქალაქი გაორმაგდება, მისი საჭირო ბენზინგასამართი სადგურების რაოდენობა არ გაორმაგდება.

ქალაქი საცხოვრებლად საკმაოდ კომფორტული იქნება, თუ ბენზინგასამართი სადგურების რაოდენობა დაახლოებით 77%-ით გაიზრდება. მიუხედავად იმისა, რომ Zipf-ის კანონი მიჰყვება გარკვეულ სოციალურ კანონებს, ეს კანონი უფრო ახლოს არის ბუნებრივ კანონებთან, მაგალითად, იმასთან, თუ როგორ მოიხმარენ ცხოველები ენერგიას ზრდასთან ერთად.

მათემატიკოსი სტივენ სტროგაცი ასე აღწერს მას:

დღეში რამდენი კალორია სჭირდება თაგვს სპილოსთან შედარებით? ორივე მათგანი ძუძუმწოვარია, ამიტომ შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ფიჭურ დონეზე ისინი დიდად არ უნდა განსხვავდებოდეს. მართლაც, თუ ლაბორატორიაში ათი სხვადასხვა ძუძუმწოვრის უჯრედი გაიზრდება, ყველა ამ უჯრედს მეტაბოლიზმის ერთნაირი მაჩვენებელი ექნება, გენეტიკურ დონეზე მათ არ ახსოვს, რამდენად დიდია მათი მასპინძელი.

მაგრამ თუ სპილოს ან თაგვს სრულფასოვან ცხოველად იღებთ, მილიარდობით უჯრედისგან შემდგარ მოქმედ ჯგუფს, მაშინ სპილოს უჯრედები იმავე მოქმედებისთვის გაცილებით ნაკლებ ენერგიას მოიხმარენ, ვიდრე თაგვის უჯრედები. ნივთიერებათა ცვლის კანონი, რომელსაც კლეიბერის კანონი ჰქვია, ამბობს, რომ ძუძუმწოვართა მეტაბოლური მოთხოვნილება იზრდება მისი სხეულის წონის პროპორციულად 0,74-ჯერ.

ეს 0,74 ძალიან ახლოსაა ქალაქში ბენზინგასამართ სადგურების რაოდენობის მარეგულირებელ კანონში დაფიქსირებულ 0,77-თან. დამთხვევა? შეიძლება, მაგრამ დიდი ალბათობით არა.

ეს ყველაფერი საშინლად ამაღელვებელია, მაგრამ შესაძლოა ნაკლებად იდუმალი, ვიდრე Zipf-ის კანონი. არც ისე რთულია იმის გაგება, თუ რატომ უნდა დაემორჩილოს ბუნების ბუნებრივ კანონებს ქალაქი, რომელიც, ფაქტობრივად, ეკოსისტემაა, თუმცა ხალხის მიერ აშენებული. მაგრამ Zipf-ის კანონს ბუნებით ანალოგი არ აქვს. ეს არის სოციალური ფენომენი და ის მხოლოდ ბოლო ასი წლის განმავლობაში მოხდა.

მხოლოდ ის ვიცით, რომ Zipf-ის კანონი ასევე ვრცელდება სხვა სოციალურ სისტემებზე, მათ შორის ეკონომიკურ და ენობრივ სისტემებზე. ასე რომ, შესაძლოა, არსებობს ზოგადი სოციალური წესები, რომლებიც ქმნიან ამ უცნაურ კანონს და ოდესმე ჩვენ შევძლებთ მათ გაგებას. ვინც ამ თავსატეხს ამოხსნის, შესაძლოა აღმოაჩინოს გასაღებები, რაც ბევრად უფრო მნიშვნელოვანია, ვიდრე ქალაქების ზრდა. Zipf-ის კანონი შეიძლება იყოს სოციალური დინამიკის გლობალური წესის მხოლოდ მცირე ასპექტი, რომელიც არეგულირებს ჩვენს კომუნიკაციას, ვაჭრობას, საზოგადოებებს და სხვა.