Koko tarina ei ole vielä kerrottu. Toinen puoli asiasta on, että suuret asiat eivät voi virrata alueilla, jotka ovat pienempiä kuin ne itse. Ne eivät voi ulottua kaikkein pienimpiin taskuihin. Mikä tahansa tehokkaan järjestelmän arkkitehtuuri tulee koostumaan monista pienemmistä tilavuuselementeistä ja haaroista. Arkkitehtuuri, joka syntyy luonnollisesti, on hierarkia. Hierarkia on väistämätön, ja hierarkiat ovat määritelmänsä mukaan eriarvoisia. Bejanin laki ilmenee kaikessa, mikä virtaa, kehomme nesteistä siihen sähköön, joka syöttää kotejamme. Bejanin erityinen mielenkiinnon kohde on ollut jonkin muun virtaus: hän seuraa rahan virtausta. Bejanin keskeinen kysymys kuuluu: Onko mahdollista ennustaa varallisuuden virtausta yhteiskunnassa? Jos on, seuraavat kysymykset ovat huolestuttavia. Onko epätasa-arvo väistämätöntä? Saavatko rikkaat aina rikastua, koska fysiikan lait määräävät niin? Ja onko tämä edes oikeudenmukaista?

Bejanin tutkimukset paljastavat, että kuten kaikessa muussa virtauksessa, varallisuuden leviäminen on hierarkkista – ja siksi eriarvoista määritelmänsä mukaisesti. Virtausjärjestelmä vaatii suuria haaroja, jotka ruokkivat pienempiä. Keuhkoissa henkitorvi on suurempi kuin sen alla olevat keuhkoputket, mutta ei siksi, että se olisi ahne ilmaa kohtaan. Se on juuri niin suuri kuin virtausjärjestelmän kokoon nähden on tarpeen. Mississippin altaan kanavat ovat suurempia ja monimutkaisempia kuin Seinen tai Thamesin valuma-alueet. Joten jotkut ihmiset saattavat olla rikkaita tai jopa superrikkaita – mutta Bejanin virtausfysiikan teorioiden mukaan tämä on ongelma yhteiskunnalle vain, jos järjestelmän virtaus keskeytyy.

Bejan vertaa varallisuuden fysiikkaa höyryjunan toimintaan. Kun se on paikallaan, se tarvitsee päästä eroon höyrystä, koska kattilassa kasvava paine ei pääse purkautumaan. Jos ei olisi venttiiliä höyryn päästämiseksi ulos – ei mitään tapaa päästä eroon höyryistä – ainoa vaihtoehto olisi, että kattila räjähtäisi. Tämä on taloudellisen diktatuurin fysiikkaa: jäykkä rakenteinen virtausjärjestelmä, joka ei kykene kasvamaan tai kehittymään. Siellä ei ole hierarkiaa, ei eriarvoisuutta, mutta ei myöskään liikettä. Kommunismi, Bejan sanoo, viitaten järjestelmään, jossa hän kasvoi, tarkoitti "kaikkien olevan tasa-arvoisia", ja se epäonnistui. Hänen isänsä ei pitänyt kanoja vain huvin vuoksi tai tuoreiden munien terveyshyötyjen takia; hän teki sen, koska ei ollut muita tapoja saada tarpeeksi ruokaa. "Kun yrität tehdä kaikesta samanlaista, epäonnistut."

Hyviä uutisia kapitalismille? Virtausfysiikka viittaa siihen, että hierarkioiden käsite ei saisi liikaa vaivata meitä. Niiden synnyttämät eriarvoisuudet ovat tarpeellisia, eivätkä ne tarvitse olla epäoikeudenmukaisia. Mutta "ei tarvitse" on kaukana kategorisesta "ei ole". Kuten edellinen esimerkki osoittaa, on täysin mahdollista, että varallisuutta väärinkäytetään. Kritiikki voi sanoa, että Bejanin fysiikka on yhtä idealistista ja epäkäytännöllistä kuin ne kommunistien suunnitellut talousmallit, joita hän koki itse. Ja kuten valkokaulustyöntekijä, joka elää ja työskentelee hyvin palkatussa työssä Yhdysvalloissa, vaikka hän ei olekaan hierarkian huipulla, on hän silti kaukana alhaalta. Mitä hän sanoisi ihmisille, jotka ovat toisenlaisen tilanteen päässä – ihmisille, jotka elävät taloudellisessa epävarmuudessa, kuten monet hänen adoptiomaassaan ovat? Tai kuinka hän puhuisi kehitystaloustieteilijälle tai jollekin Maailmanpankista, joka yrittää käsitellä äärimmäistä köyhyyttä Afrikassa tai Etelä-Aasiassa? Onko Bejanin Konstruktiivisesta laista jotain, joka voisi tarjota konkreettisia ratkaisuja tai reittejä eteenpäin päätöksentekijöille?

Bejanin mukaan epäreiluuden ratkaisemiseksi maailmassa niiden, joilla on varallisuutta ja resursseja, täytyy tietoisesti etsiä sieltä, missä tarve on suurin. Heidän täytyy tulla kanaviksi, joiden kautta varallisuus virtaa, esimerkiksi hyväntekeväisyyteen. "Vastaus on aivan nähtävillä. Välitä. Se on vastaus." Monet tässä kuvatuista asioista lähestyvät vapaiden markkinoiden unelmaa "trickle-down" -taloustieteessä. Tämän ajatusmallin mukaan markkinoiden tulisi aina hallita, kaikki löytää luonnollisen tasonsa, ja rikkaiden keräämä varallisuus virtaa itseään myöten vähemmän rikkaille. Varallisuuden jakautuminen saattaa pysyä eriarvoisena, mutta pitkällä aikavälillä kaikki hyötyvät. Mitä vähemmän valtion puuttumista kansalaisten asioihin, sitä parempi. Kuten totalitarismin selviytyjä voisi odottaa, Bejan ei ole ylimääräisten hallituksen toimenpiteiden kannattaja. Hän ei kuitenkaan ole rajaton markkinavapauden libertaristi. Hän tietää hyvin, kuinka paljon apu voi olla hyvää, jos sitä sovelletaan oikein.

Konstruktiivinen laki viittaa siihen, että vaikka eriarvoisuus on aina läsnä universumissa, epäoikeudenmukaisuus ei ole välttämätöntä. Valitettavasti "trickle-down" -teoriassa ei ole mitään sellaista, joka suojelisi sitä vastaan. Bejanin nuorena saamien inspiraatioiden lähteenä olleessa Tonavan suistossa kanavat syntyivät luonnollisesti, mutta ne saattoivat tukkeutua kaatuneiden puiden, kivien tai lietteen takia. Jos näin kävisi, vesi tulvisi ja aiheuttaisi tuhoa. Paikalliset ihmiset pitivät suurta huolta siitä, että kanavat pysyivät esteettöminä, jotta vesi voisi virrata vapaasti. Joskus ehkä kanava piti tukkia käytännön syistä. Se oli ok – niin kauan kuin uusi kanava luotiin tarkoituksella ohjaamaan virtausta. Ihmiset eivät ole virran armoilla. He voivat estää ja avata kanavia omilla toimillaan. Ainoastaan silloin, kun virtaus keskeytyy, Bejan sanoo, että "paine kasvaa ja kasvaa, kunnes järjestelmä kuolee. Moraali: pidä asiat liikkeessä."

Tonavan suiston haarautuva rakenne ja Bejanin lapsuuden munankuoren verisuonet syntyivät luonnollisten, evolutiivisten prosessien kautta – mutta samanlaista fysiikkaa hyödyntävä läppärin jäähdytysjärjestelmä oli ihmismielen tahallinen suunnitelma. Kaikki noudattavat Konstruktiivista lakia. Lyhyesti sanottuna, ei ole mitään vikaa keinotekoisessa väliintulossa, joka varmistaa tasaisemman jakautumisen, kunhan sekin noudattaa Konstruktiivisen lain ohjaamia suunnitelmia. Mikään muu on tuomittu epäonnistumaan. Joten vaikka uskot vapaaseen markkinatalouteen, sinun on silti toisinaan puututtava tilanteeseen, jotta kanavat pysyvät auki.

Kansainvälisen kehityksen aikana tekemäni tehokkaimmat yritykset köyhyyden vähentämiseksi ja varallisuuden tasoittamiseksi noudattivat Konstruktiivista lakia. Apu ja hyväntekeväisyys ovat olleet tärkeimpiä välineitä eriarvoisuuden käsittelemiseksi vuosikymmeniä, ja tämä oli myös työn keskiössäni. Kirjoitin strategioita miljoonien puntaa kehitysmaille sijoittamiseen. Mutta tehokas apu on paljon enemmän kuin pelkkä rahan sijoittaminen köyhään maahan. Kuvittele yksinkertainen tilanne – vaikkapa pieni kylä, jossa viisi perhettä saa täsmälleen saman summan rahaa. Bejanin teoria osoittaa, että

Miksi demokratian vakaus murenee: vaalien epävarmuuden fysiikka

Vaalien tulokset voivat herättää katkeruutta ja katumusta, kuten nähtiin Yhdysvalloissa vuoden 2016 presidentinvaalien jälkeen. Tutkimuksissa noin viidennes Trumpin äänestäjistä katui valintaansa, ja lähes neljännes harkitsi äänestävänsä eri ehdokasta seuraavissa vaaleissa. Tämä ei ole pelkästään yksittäistapaus; laajasti levittäytynyt ja pitkäaikainen tyytymättömyys vaalituloksiin voi olla merkki demokratian perustavanlaatuisesta epävakaudesta. Tutkija Siegenfeld halusi ymmärtää, miksi näin tapahtuu, ja käänsi katseensa vaalien ilmiöön fysiikan näkökulmasta.

Vaalit ovat äärimmäisen monimutkaisia järjestelmiä, joissa kymmeniä miljoonia yksilöitä osallistuu eri persoonallisuuksineen, arvoineen ja kokemuksineen. Yksittäisten äänestäjien motiivien tai käyttäytymisen täydellinen mallintaminen on käytännössä mahdotonta. Kuitenkin, kuten fysiikassa, kokonaisuuden käyttäytymistä voidaan ennustaa ilman yksityiskohtaista ymmärrystä kaikista osasista. Äänestäjien kollektiivista käyttäytymistä voidaan tarkastella samalla tavalla kuin esimerkiksi ääniaaltojen syntyä – vaikka atomien yksityiskohtia ei tiedetäkään, aallot voidaan silti ennustaa tarkasti.

Siegenfeld ja Bar-Yam hahmottelivat vaalit ensisijaisesti tapana yhdistää monen yksilön mielipiteet yhdeksi päätökseksi. Yksinkertaistettuna mielipiteet kuvattiin yhdensuuntaisena jatkumona, vasemmalta oikealle. Demokraattisen vaalin onnistumisen mittarina he pitivät sitä, kuinka hyvin vaalitulokset kuvastavat koko väestön mielipiteitä. Tutkimalla Yhdysvaltojen presidentinvaalien tuloksia vuosina 1945–1970 he havaitsivat, että vaalit olivat tuolloin verrattain stabiileja ja edustivat kansalaisten laajaa tahtoa. Vaikka poliittinen ympäristö muuttui, vaalit tuottivat hallintoja, jotka olivat lähempänä toisiaan kuin täysin vastakkaisia. Vakaus ilmeni niin, että vaalit näyttivät jatkuvan keskustan läheisyydessä, ikään kuin pallo laaksossa, joka aina pyrkii palaamaan keskipisteeseen.

1970-luvulla tilanne muuttui radikaalisti. Vaalitulokset alkoivat heilua yhä rajummin ja vaalivoittajat poikkesivat suuresti toisistaan. Yksittäiset mielipiteiden muutokset eivät riittäneet selittämään tätä ilmiötä. Tutkijoiden mukaan poliittinen järjestelmä oli saavuttanut epävakaan tilan, jossa pienikin muutos äänestäjien preferensseissä saattoi johtaa valtaviin muutoksiin vaalituloksissa. Tämä vastaa fysikaalista ilmiötä, jota kutsutaan faasisiirtymäksi: järjestelmä muuttuu yhtäkkiä yhdestä vakaasta tilasta toiseen, usein pienenkin ulkoisen muutoksen vuoksi.

Faasisiirtymät ovat tuttuja luonnontieteissä: veden kiehuminen on esimerkki siitä, miten aine muuttaa olomuotoaan dramaattisesti tietyssä lämpötilassa. Vastaavasti demokratian järjestelmä, joka aiemmin oli vakaassa tilassa, voi kriittisen pisteen jälkeen käyttäytyä arvaamattomasti ja epävakaasti. Tämä haastaa perinteisen oletuksen, että yhteiskunnalliset muutokset ovat aina hitaita ja ennustettavia.

Tärkeää on ymmärtää, että demokratian vakaus ei perustu pelkästään äänestäjien mielipiteiden pysyvyyteen, vaan myös järjestelmän kykyyn tasapainottaa ja sulattaa nämä mielipiteet. Kun tämä kyky heikkenee, demokratiassa voi syntyä jakautuneisuutta, polarisaatiota ja vaalitulosten ailahtelevuutta. Tämä voi johtaa pitkäaikaiseen tyytymättömyyteen, joka syventää yhteiskunnallisia jännitteitä. Demokratian vakauden säilyttäminen edellyttää siis huomiota paitsi yksittäisiin mielipiteisiin myös koko järjestelmän rakenteellisiin ominaisuuksiin ja niiden herkkyyteen muutoksille.

Lisäksi on olennaista tunnistaa, että demokratian epävakaus heijastaa usein laajempia yhteiskunnallisia ja taloudellisia muutoksia, kuten eriarvoisuuden kasvua, median murrosta ja poliittisen viestinnän muuttumista. Näiden tekijöiden vaikutukset voivat voimistaa faasisiirtymän kaltaisia ilmiöitä vaaleissa. Demokratian tulevaisuuden kannalta onkin keskeistä, että ymmärrämme ja analysoimme paitsi yksilöiden käyttäytymistä, myös järjestelmän dynamiikkaa kokonaisuutena.

Miten pienet muutokset voivat laukaista suuria muutoksia: Fysiikka ja politiikka

Veden molekyylien energia alkaa hitaasti kasvaa. Vesi kuumenee. Pian se alkaa kiehua ja tulee liian kuumaksi kosketettavaksi. Mutta se on edelleen nestemäistä. Ajan myötä kuitenkin jotain tapahtuu. Kohta saavutetaan käännekohta – lämpötilan nousu ehkä vain puoli astetta. 100 asteessa Celsius-asteikolla vesi kiehuu ja muuttuu kaasuksi, jota kutsumme höyryksi. Tämän pisteen ylitettyään vesi käyttäytyy täysin eri tavalla kuin ennen. Yksittäiset molekyylit ovat kemialliselta koostumukseltaan täysin samoja, mutta yhteisönä ne käyttäytyvät täysin eri tavalla. Tärkeä pointti on se, että pieni lämpötilan muutos – muutos juuri alle 100 asteen Celsius-asteen ja juuri sen yläpuolelle – laukaisee tämän laajamittaisen muutoksen. Koko järjestelmä siirtyy yhtäkkiä yhdestä vaiheesta toiseen ja käyttäytyy täysin eri tavalla.

Vastaavanlaisia faasimuutoksia tapahtuu myös metalleissa, kuten koboltissa, nikkelissä ja raudassa. Huoneenlämmössä nämä metallit, joita kutsutaan ferromagneeteiksi, sijaitsevat magneettisuuden vaiheessa. Jos kuumennamme ferromagneetin, se tulee kuumaksi kosketettaessa ja saattaa jopa alkaa hehkua. Mutta se pysyy edelleen samassa vaiheessa, eikä menettä magneettisuuttaan. Ainoastaan silloin, kun sitä kuumennetaan tiettyyn, hyvin tarkkaan lämpötilaan, kuten raudan kohdalla 769 asteeseen Celsius-asteikolla – eli noin saman lämpötilaan kuin kynttilän liekki – rauta kokee äkillisen muutoksen. Se menettää kaiken magneettisuutensa. Saatat kuvitella, että lämpö on jollain tavalla muuttanut metallia pysyvästi. Mutta jos jäähdytämme sen alle tuon maagisen 769 asteen lämpötilan, se muuttuu heti jälleen magneettiseksi. Tätä ilmiötä kutsutaan Isingin efektiksi.

Kuten kaikilla materiaaleilla, myös ferromagneeteilla on pieniä alkeishiukkasia. Aivan kuten kolikko voi olla joko kruuna- tai klaapipuolella ylöspäin, nämä hiukkaset voivat "osoittaa" joko ylös tai alas. Fysiikassa tätä kuvataan käsitteellä "spinni". Tavallisessa lämpötilassa ferromagneetin alkeishiukkaset ovat todennäköisesti järjestäytyneet samaan suuntaan. Juuri tämä yhtenäinen suuntautumisuus tekee metallista magneettisen. Mutta kun metallia kuumennetaan, spinneistä tulee epäjärjestäytyneitä ja ne alkavat osoittaa satunnaisesti ylös tai alas. Lämpötilan nousun myötä satunnaisuus lisääntyy, mutta metallin perusvaihe – sen magneettisuus – pysyy ennallaan. Ainoastaan silloin, kun lämpötila nousee tuohon maagiseen lämpötilaan, kuten raudan tapauksessa 769 asteeseen Celsius-asteikolla, metalli muuttuu äkillisesti ja kerralla magneettisesta ei-magneettiseksi. Kun metalli jäähtyy, suuntautuminen – ja magneettisuus – ilmenee lähes välittömästi.

Tässä kohtaa voimme alkaa nähdä yhtäläisyyksiä fysiikan ja politiikan välillä. Yhdysvaltain presidentinvaalien historiassa 1940-luvulta 1970-luvulle asti järjestelmä oli vakaassa tilassa. Mutta tuona aikana näkymättömät, mutta voimakkaat voimat kasvoivat. Sitten 1970-luvulla tapahtui jotain perinpohjaista. Tuolloin Siegenfeld ja Bar-Yam uskovat, että Yhdysvaltain presidentinvaalit kokivat faasimuutoksen, joka teki koko järjestelmästä epävakaan. Aivan kuten vedessä tai ferromagneetissa, faasimuutokset käynnistyvät lämmön avulla. Onko joku lämmittänyt äänestäjiä? No, tavallaan. Siegenfeld ja Bar-Yam väittävät, että ehdokkaiden lisääntyvä polarisoituminen loi kehän, joka johtaa yhä "kuumempiin" vaaleihin.

Tämän metaforisen lämmön mittaaminen voidaan tehdä tutkimalla varsinaisesti kampanjoissa käytettyä kieltä. He mittasivat polarisoivien sanojen osuutta kussakin vaalissa. Vuosina 1940–1970 polarisaatiotaso oli suhteellisen tasainen ja vakaa. Mutta 1970-luvun puolivälin jälkeen polarisaation kasvu oli voimakasta ja jatkuvaa. Yksi tämän lisääntyvän polarisaation syistä oli itse asiassa se, miten presidenttiehdokkaat valittiin. Suuren osan 1900-luvusta, vaikka muutama osavaltio piti ei-sitovia esivaaleja kansan mielipiteiden kartoittamiseksi ja ehdokkaiden valitsemiseksi ennen kansallista vaalia, demokraatit ja republikaanit valitsivat ehdokkaansa virallisesti suljettujen ovien takana käydyissä kokouksissa. Koska tämä prosessi ei ollut sidottu kansanäänestykseen, sitä pidettiin ymmärrettävästi liian epäselvänä ja epädemokraattisena.

Järjestelmän heikkous nousi esiin kuuluisasti vuoden 1968 presidentinvaaleissa, kun silloinen varapresidentti Hubert Humphrey valittiin demokraattien ehdokkaaksi, vaikka hän ei ollut voittanut yhtään vaalia. Hän hävisi murskaavasti republikaanien Nixonille. Vuoden 1972 vaaleista lähtien ehdokkaat valittiin yhä useammin esivaalien perusteella. Ei ole sattumaa, että juuri Nixonin aikakauden myötä polarisaation aikakausi alkoi.

Vaikka esivaaleihin siirtyminen vaikutti ensisilmäykseltä demokraattisemmalta vaihtoehdolta, tulos ei ollut toivottu. Sen sijaan, että esivaalit tuottaisivat ehdokkaita, jotka todella edustavat kansan mielipiteitä, ne tuottivat ehdokkaita, jotka olivat hyviä voittamaan esivaaleja – eivät välttämättä niitä, jotka olivat parhaiten valmistautuneita kansalliseen vaalikamppailuun. He olivat usein valikoituneet osaksi puolueellisten asioiden kautta, ilman laajempaa näkökulmaa, jota kansallisella johtajalla on oltava.

Polarisaatiolla on dramaattinen vaikutus äänestäjäkuntaan. Voimme visualisoida sen yksinkertaisella kaaviolla, jossa poliittiset mielipiteet kuvataan vasemmalta oikealle ja sen mukaan, kuinka moni henkilö jakaa kyseisen mielipiteen. 1940-luvulta 1970-luvulle saakka tämä kaavio muistutti kellokäyrää: suurin osa ihmisistä asettui poliittisen kentän keskelle. Vaalitaktiikan kannalta tämä oli loogista: mikä tahansa ehdokas, joka pyrkii voittamaan, suuntaa keskiarvoon, koska siellä on eniten äänestäjiä. Mutta kun äänestäjät polarisoituvat, kaavio muuttuu ja kellokäyrän sijaan nähdään kaksi huippua, joista toinen on vasemmalla ja toinen oikealla. Tämä muuttaa ehdokasasettelua: enää ei ole järkevää pyrkiä keskelle, vaan on järkevämpää valita kantoja, jotka houkuttelevat kumpaakin ääripäätä.

Polarisoituminen luo vaarallisen kehän: polarisoituneet äänestäjät johtavat polarisoituneisiin ehdokkaisiin, jotka taas johtavat polarisoituneempiin äänestäjiin. Tässä tilanteessa pienet muutokset äänestäjien mielipiteissä voivat johtaa suuriin poliittisiin muutoksiin, mikä tekee järjestelmästä epävakaan. Tämä on ongelma, joka voi kestää pitkään, ja joka vain syvenee, kun polarisaatio kasvaa.

Miten alaraajan amputaatio vaikuttaa ennusteeseen ja kuntoutukseen?
Miten paljasjalkajuoksu parantaa tasapainoa ja vähentää loukkaantumisriskejä?
Miten tekoäly muuttaa terveydenhuollon toimintaa ja haasteet sen käyttöönotossa?
Miten Kolmogorov–Smirnovin testillä arvioidaan normaalijakauman soveltuvuutta?
Miten adsorptio ja sen mallit vaikuttavat vedenpuhdistuksessa?