Volgens twee astronomen zijn onder meer de inwonertallen van steden goed te voorspellen met een methode uit de sterrenkunde.

Voor de groottes van steden en de kans dat twee mensen in een stad elkaar kennen, hebben wetenschappers regels gevonden die aardig goed kloppen. Maar waar die regels vandaan komen, is onduidelijk. Twee astronomen, Henry Lin en Abraham Loeb, denken nu het antwoord te hebben gevonden. Daarbij nemen ze hun toevlucht tot de wiskunde die wordt gebruikt om de vorming van sterrenstelsels te beschrijven.

Niet onderbouwde regels

De eerste regel die Lin en Loeb verklaren, is de Wet van Zipf. Toegepast op steden houdt die in dat de grootste stad (nummer één op de ranglijst) twee keer zoveel inwoners heeft als de stad op de tweede plek, drie keer zoveel als de stad op de derde plek, enzovoort. In elk geval voor miljoenensteden in de VS klopt dat heel redelijk, zo stelt dit onderzoek uit 2011.

De tweede regel is dat de kans dat een bepaald iemand, persoon A, bevriend is met een zekere andere persoon, persoon B, omgekeerd evenredig is met het aantal mensen dat dichter bij A woont dan B. Die regel lijkt in elk geval op te gaan voor dorpen en steden, en is door sociologen ingezet om zaken te voorspellen als de lengte van telefoongesprekken en de verspreiding van soa’s.

Maar, zo schrijven Loeb en Lin in hun nog niet officieel gepubliceerde, maar wel al online te lezen artikel: beide regels worden wel dankbaar gebruikt, maar over hun oorsprong bestaat ofwel geen consensus (in het geval van de Wet van Zipf) ofwel er is überhaupt nauwelijks over nagedacht (in het geval van de ‘vriendschapswet’). In een nieuw, nog niet gepubliceerd artikel proberen ze daar verandering in te brengen.

Sterrenstelsel-analogie

De twee astronomen pakken het anders aan dan hun sociologische voorgangers: zij redeneren niet vanuit steden, maar vanuit de bevolkingsdichtheid. Komt die boven een bepaalde waarde, dan is er sprake van een stad. “Die situatie is analoog aan de vorming van sterrenstelsels in het universum”, schrijven Lin en Loeb. “Die ontstaan wanneer de dichtheid van materie boven een bepaalde kritische waarde komt en een ineenstorting ten gevolge van de zwaartekracht veroorzaakt.”

Door de wiskunde die wordt gebruikt om de groei van sterrenstelsels te beschrijven toe te passen op de bevolkingsdichtheid, is het Lin en Loeb gelukt om de Wet van Zipf en de vriendschapswet te reproduceren. En volgens het tweetal hoeft het daarbij niet te blijven; ze verwachten dat op dezelfde manier de verspreiding van een epidemie beter kan worden begrepen. Ook andere verschijnselen waar groepen mensen aan te pas komen, zoals georganiseerde misdaad of de verspreiding van nieuwe ideeën, zijn volgens de astronomen goed te modelleren met hun ‘sterrenstelselmethode’.

Mochten Lin en Loeb gelijk hebben, dan zou het bovenstaande een mooi, nieuw voorbeeld zijn van hoe onderzoek dat aanvankelijk geen enkele praktische toepassing heeft ineens toch heel nuttig kan blijken. Maar het kan natuurlijk ook dat sociologen er hoofdschuddend naar zullen kijken met een meewarig ‘schoenmaker, blijf bij je leest’.

Bronnen: ArXiv.org, MIT Technology Review