Städer är nav för mänsklig aktivitet, överladdning av utbyte av idéer och interaktioner. Skalningsteorin har fastställt att, när städerna växer sig större, de tenderar att producera mer av i stort sett allt från föroreningar och brott till patent och rikedom. I genomsnitt, människor i större städer har det bättre ekonomiskt. Men en ny studie publicerad i Journal of the Royal Society Interface bygger på tidigare forskning som säger, det är inte nödvändigtvis sant för den enskilde stadsbor. Det visar sig, större städer ger också mer inkomstskillnad.

"Tidigare litteratur har tittat på [urban skalning] genom en lins av homogenitet, " säger Santa Fe Institute (SFI) Omidyar Fellow Vicky Chuqiao Yang, en författare om studien. Dessa studier har visat en ökning av välståndet per capita när städerna växer. "Men vi vet från annan litteratur, speciellt inom ekonomi, att många samhällen är ojämlika och ekonomisk produktion inte är jämnt fördelad."

Med hjälp av data från kommunala områden över hela USA, författarna tog en ny titt på urban rikedom genom en lins av heterogenitet. Dela upp inkomsten i deras datauppsättning i deciler, laget fann att, när städerna växer sig större, de tio bästa procenten av inkomsttagarna får en allt större del av förmögenheten.

"Under en lång tid, vad man ofta har tänkt på i urban skalning är hela systemet, " säger medförfattaren Chris Kempes, också av Santa Fe Institute tillsammans med medförfattaren Geoffrey West. Kempes och West har arbetat nära tillsammans för att studera skalningsförhållanden i system från städer till biologiska organismer.

Men det är inte bara välståndet som tenderar att öka när städerna växer; levnadskostnaderna ökar också. Så, författarna räknade in en justering för bostadspriser. Med den justeringen, deras analys visade att när städerna blir större, bostadskostnaderna ökar i snabbare takt än inkomster med lägre decil.

"För den nedre decilen, det finns ingen proportionell ökning av välståndet. Så, staden ökar inte den ekonomiska nyttan, men det minskar inte heller, " säger Kempes. "Men, eftersom kostnaderna går upp, upplevelsen för de fattigaste individerna blir värre."

Över hela världen, civilisationen genomgår en snabb urbanisering. Mer än hälften av världens människor lever för närvarande i urbana miljöer, och under det kommande decenniet, forskare förutspår antalet megastäder - de med 10 miljoner människor eller fler - kommer att fyrdubblas. "Det finns ett akut behov av en kvantitativ och prediktiv teori för hur större stadsområden påverkar en mängd olika stadsdetaljer, dynamik, och resultat, " skriver författarna.

Frågorna i denna studie ställdes initialt av medförfattarna Cate Heine, Elisa Heinrich Mora, och Jacob J. Jackson, som tillsammans sträckte sig över två kohorter av komplexitetsforskare vid Santa Fe Institute.

Enligt West, de nya resultaten betonar att ojämlikhet i första hand är ett stadsfenomen, som härrör från underliggande social dynamik "som desperat måste åtgärdas." Han spekulerar i att fattigare stadsbor går miste om de ökade sociala interaktioner som tillskrivs innovation och välståndsskapande i stora metropoler.

"Det som var en stor överraskning i den här forskningen var att när staden växer, det finns ingen fördel för människor i de nedre 10-20:e percentilerna. När du går ner i inkomstdecilerna, mervärdet för stadsbor blev mindre och mindre på ett systematiskt sätt... så mycket att, i den nedre decilen får du ingenting alls. Det finns till och med bevis på att du tappar livskvalitet, " säger West. "Här fann vi att rika blir ännu rikare än vi trodde och de fattiga blir ännu fattigare än vi trodde."