Мега хотуудын тухай гайхалтай хууль

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

Өнгөрсөн зуунд Zipf-ийн хууль хэмээх нууцлаг математик үзэгдэл дэлхийн аварга том хотуудын хэмжээг нарийн таамаглах боломжтой болсон. Хамгийн гол нь энэ хууль яаж, яагаад ажилладагийг хэн ч ойлгохгүй байна …

1949 он руу буцъя. Хэл шинжлэгч Жорж Зипф (Zipf) хүмүүс ямар нэг хэлээр тодорхой үг хэрэглэх хачирхалтай хандлагыг анзаарчээ. Тэрээр цөөн тооны үгсийг тогтмол ашигладаг бөгөөд дийлэнх нь маш ховор хэрэглэгддэг болохыг олж мэдсэн. Үгсийг алдар нэрээр нь үнэлэхэд гайхалтай зүйл гарч ирдэг: нэгдүгээр зэрэглэлийн үг нь хоёрдугаар зэрэглэлийн үгнээс хоёр дахин, гуравдугаар зэрэглэлийн үгнээс гурав дахин их хэрэглэгддэг.

Zipf тухайн улс орны хүмүүсийн орлогын хуваарилалтад ижил дүрэм үйлчилдэг болохыг олж мэдсэн: хамгийн баян хүн дараагийн хамгийн баян хүнээс хоёр дахин их мөнгөтэй байдаг гэх мэт.

Хотын хэмжээнээс хамаараад энэ хууль бас ажилладаг нь хожим тодорхой болсон. Аль ч улсын хамгийн олон хүн амтай хот нь дараагийн том хотоос хоёр дахин том гэх мэт. Гайхалтай нь Zipf-ийн хууль өнгөрсөн зуунд дэлхийн бүх улс оронд үйлчилж байсан.

АНУ-ын хамгийн том хотуудын жагсаалтыг хар л даа. Тиймээс 2010 оны хүн амын тооллогоор АНУ-ын хамгийн том хот болох Нью-Йоркийн хүн ам 8,175,133 байна. Хоёрдугаарт 3,792,621 хүн амтай Лос Анжелес ордог. Дараагийн гурван хот болох Чикаго, Хьюстон, Филадельфи тус бүр 2,695,598, 2,100,263, 1,526,006 хүн амтай. Мэдээжийн хэрэг, эдгээр тоо нь буруу боловч Zipf-ийн хуультай нийцэж байгаа нь гайхалтай.

Зипфийн хуулийг хотуудад хэрэглэх тухай бичсэн Пол Кругман эдийн засгийг нарийн төвөгтэй, эмх замбараагүй бодит байдлын маш хялбаршуулсан загваруудыг бий болгодог гэж буруутгадаг гэдгийг маш сайн ажигласан. Zipf-ийн хууль бүх зүйл яг эсрэгээрээ байгааг харуулж байна: бид хэтэрхий төвөгтэй, эмх замбараагүй загваруудыг ашигладаг бөгөөд бодит байдал нь гайхалтай цэвэр, энгийн байдаг.

Эрх мэдлийн хууль

1999 онд эдийн засагч Ксавье Габет нэгэн эрдэм шинжилгээний бүтээл бичиж, Зипфийн хуулийг "хүчний хууль" гэж тодорхойлсон байдаг.

Хотууд эмх замбараагүй өсөн нэмэгдэж байгаа ч энэ хууль хүчинтэй гэдгийг Габе тэмдэглэв. Гэвч энэ хавтгай бүтэц нь мега хотуудын ангилалаас гадуур хот руу нүүж ирэнгүүт эвдэрдэг. 100,000 орчим хүн амтай жижиг хотууд өөр хуулийг дагаж мөрдөж, илүү тодорхой хэмжээний хуваарилалтыг харуулдаг.

"Хот" гэж юу гэсэн үг вэ гэж та гайхаж магадгүй юм. Үнэхээр ч жишээ нь Бостон, Кембриж хоёрыг Сан Франциско, Окланд хоёр шиг усаар тусгаарласан хоёр өөр хот гэж үздэг. Шведийн хоёр газарзүйчид ч гэсэн ийм асуулт тавьсан бөгөөд тэд улс төрийн шалтгаанаас илүүтэй хүн ам, зам харилцаагаар нэгдсэн "байгалийн" хот гэж нэрлэгддэг хотуудыг авч үзэх болсон. Ийм "байгалийн" хотууд хүртэл Зипфийн хуулийг дагаж мөрддөг болохыг тэд олж мэдэв.

Zipf-ийн хууль яагаад хотод ажилладаг вэ?

Тэгвэл юу хотуудыг хүн амын хувьд ийм таамаглах боломжтой болгодог вэ? Үүнийг хэн ч тодорхой тайлбарлаж чадахгүй. Цагаачлалын улмаас хотууд өргөжин тэлж, цагаачид томоохон хотууд руу хошуурч байгааг бид мэднэ. Гэвч энэ хуулийг тайлбарлахад цагаачлал хангалтгүй.

Том хотууд их мөнгө олдог, Зипфийн хууль нь орлогын хуваарилалтад ч мөн адил үйлчилдэг тул эдийн засгийн сэдэл ч бий. Гэсэн хэдий ч энэ нь асуултад тодорхой хариулт өгөхгүй хэвээр байна.

Өнгөрсөн жил судлаачдын баг Zipf-ийн хуульд үл хамаарах зүйлүүд байдгийг олж тогтоосон: хууль зөвхөн тухайн хотууд эдийн засгийн хувьд холбогдсон тохиолдолд л ажилладаг. Энэ нь хууль яагаад жишээлбэл, Европын аль нэг улс оронд хүчинтэй, гэхдээ ЕХ-ны бүх оронд хүчин төгөлдөр биш гэдгийг тайлбарлаж байна.

Хотууд хэрхэн өсдөг

Хотуудад хамаарах өөр нэг хачирхалтай дүрэм бий, энэ нь хотууд хөгжихдөө нөөцийг хэрхэн яаж хэрэглэдэгтэй холбоотой юм. Хотууд томрох тусам тэд илүү тогтвортой болдог. Жишээлбэл, хот хоёр дахин томорвол шатахуун түгээх станцын тоо хоёр дахин нэмэгдэхгүй.

ШТС-ын тоог 77 орчим хувиар нэмэгдүүлбэл хот амьдрахад нэлээд тав тухтай байх болно. Zipf-ийн хууль нь нийгмийн тодорхой хуулиудыг дагаж мөрддөг бол энэ хууль нь байгалийн хуультай, жишээлбэл, амьтад өсөж торнихдоо эрчим хүчийг хэрхэн зарцуулдагтай илүү ойр байдаг.

Математикч Стивен Строгац үүнийг дараах байдлаар тайлбарлав.

Заантай харьцуулахад хулгана өдөрт хэдэн калори хэрэгтэй вэ? Тэд хоёулаа хөхтөн амьтан тул эсийн түвшинд тийм ч их ялгаатай байх ёсгүй гэж үзэж болно. Үнэхээр арван өөр хөхтөн амьтдын эсийг лабораторид ургуулсан бол эдгээр бүх эсүүд ижил бодисын солилцооны хурдтай байх болно, тэд удамшлын түвшинд тэдний эзэн ямар том болохыг санахгүй байна.

Гэхдээ хэрэв та заан эсвэл хулгана хоёрыг бүрэн эрхт амьтан, олон тэрбум эсийн үйл ажиллагаатай бөөгнөрөл гэж үзвэл зааны эсүүд хулганы эсээс хамаагүй бага энерги зарцуулдаг. Клейберийн хууль гэж нэрлэгддэг бодисын солилцооны хууль нь хөхтөн амьтны бодисын солилцооны хэрэгцээ нь түүний биеийн жинтэй харьцуулахад 0.74 дахин нэмэгддэг гэж заасан байдаг.

Энэ 0.74 нь хотын шатахуун түгээх станцын тоог зохицуулдаг хуульд ажиглагдсан 0.77-той тун ойролцоо байна. Тохиолдол уу? Магадгүй, гэхдээ тийм биш байх магадлалтай.

Энэ бүхэн үнэхээр сэтгэл хөдөлгөм, гэхдээ магадгүй Zipf-ийн хуулиас бага нууцлаг юм. Ер нь хүний гараар бүтээгдсэн ч гэсэн эко систем болсон хот яагаад байгалийн жам ёсны хуулийг дагаж мөрдөх ёстойг ойлгоход тийм ч хэцүү биш юм. Гэхдээ Zipf-ийн хууль нь мөн чанараараа ижил төстэй байдаггүй. Энэ бол нийгмийн үзэгдэл бөгөөд сүүлийн зуун жилд л тохиолдсон.

Бидний мэдэж байгаа зүйл бол Zipf-ийн хууль нь эдийн засаг, хэл шинжлэл зэрэг бусад нийгмийн тогтолцоонд ч хамаатай. Тэгэхээр энэ хачирхалтай хуулийг бий болгодог нийгмийн ерөнхий дүрмүүд байдаг юм болов уу, хэзээ нэгэн цагт бид үүнийг ойлгох байх. Энэ оньсого тааварласан хүн хотуудын өсөлтөөс хамаагүй чухал зүйлийг урьдчилан таамаглах түлхүүрийг олж мэдэх болно. Zipf-ийн хууль нь бид хэрхэн харилцах, худалдаа хийх, олон нийтийг байгуулах гэх мэтийг зохицуулдаг нийгмийн динамикийн дэлхийн дүрмийн зөвхөн өчүүхэн хэсэг байж болох юм.