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[TED]關於城市的定律! Geoffrey West: The surprising math of cities and corporations

2011/08/19 | | 標籤:

對現代人來說,城市是很多故事的開始;人因為在城市相遇而互動。從歷史來看,都市化的趨勢一直在進行,世界上的都市都變得越來越大,人住在城市的比例也越來越高。雖然城市提供一個便利的環境,但是相對的污染與過度的能源消耗問題,也伴隨著城市成長。因此,了解城市所遵守的定律成了一門重要的學問。

一般來說定律有兩類,一類是事物在微觀上怎麼運作,另一類是事物集體上怎麼運作。這數十年的科學發展已經讓人漸漸知道,很多有不同背景機制的問題,在巨觀的整體行為上符合同樣的定律-即使微觀上有不同的故事。這影片就是要介紹新的研究怎麼說明一個城市,不管多大多小,不管在哪個國家,都符合的特定的關係。影片先以生物物理學最著名的例子-生物代謝率與質量的3/4次方成正比為例;小到螞蟻大到鯨魚,幾乎所有的生物都符合這樣的關係。當生物變大時,代謝因而變慢,能量利用得更有效率,說明這樣的原因,是因為生物體內的網路,是以某種特殊的幾何方式構成,這些網路的結構而不是特定的生物因素主宰了這樣的代謝性質。

同樣的研究方式也被用到研究城市上。其中最驚人的發現是,所有的硬體結構,例如公路長度、電線長度,也是隨著城市的大小增加而成長得比較慢(也就是這相硬體相對的比較有效益)。但是一些互動的成果,像是平均收入、專利數目、愛滋病或是生活腳步等,都隨著城市變大而變的更快;像是城市大一倍。平均GDP就增加15%,不管這樣的城市是在什麼地方有什麼樣的文化背景。這兩種原因造成了城市越變越大,因為越有效率,也越有互動跟激發所造成的成果。但是這樣的模型,就跟所有加速成長的模型一樣,必定導致崩潰。在過去一次又一次的技術創新拯救了這樣的崩潰,但是在未來的故事會怎麼樣就等待這代人去做出自己的回答了。

本文原發表於科學影像Scimage

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