Valåret 2016 belyste det växande problemet med förmögenhetsskillnader och att hitta sätt att hjälpa de som hamnar efter. Denna mänskliga sug efter medkänsla är inte ny, men den stora frågan som återstår att ta upp är varför ojämlikhet är så svår att radera.

Detta inspirerade Adrian Bejan, J.A. Jones framstående professor i maskinteknik vid Duke University, som 1996 upptäckte konstruktionslagen, att ge ett svar.

Bejans konstruktionslag tar upp den grundläggande fysikprincipen som ligger till grund för utvecklingen av flödessystem när de förändras i design över tid för att öka flödesåtkomst. Den avslöjar att "förgrenade trädformade" flödesmönster styr hela universums struktur-tydligast i floder, neurala nätverk, blixtar, elektriska kretsar och träd.

"Konstruktionslagen förlänger fysikens makt över alla fenomenen evolutionär design och organisation, från geofysik till biologi, teknologi, och social organisation, "Sa Bejan.

Nu, med ett nytt papper i Journal of Applied Physics , Bejan och Marcelo Errera, professor i miljöteknik vid Federal University of Paraná i Brasilien, göra ytterligare ett grundläggande bidrag till fysiken. "Det är en hyllning till fysikens kraft, "Sa Bejan." Ekonomi och social organisation är fysik. "

De demonstrerar detta via två arkitekturer:flodområden och transport av gods. Bejan förklarar att den "framväxande fysiska flödesarkitekturen är hierarkisk på jordens yta och finns i allt som flyter in i människokroppar, människors rörelse och deras tillhörigheter, och motorerna som driver rörelsen. "

Så varför har det varit notoriskt svårt att radera rikedomens ojämlikhet?

"Från fysiken, det är faktiskt enkelt, "Sa Bejan." Du kanske har lagt märke till den årliga rikedomen, aka bruttonationalprodukt (BNP), är i huvudsak proportionell mot den användbara energin eller 'arbete och rörelse' som genereras av en grupp eller ett territorium, så att du kan tänka på rikedom som rörelse. Också erkänna rörelse (rikedom) som ojämlikhet som är hierarkisk. "

Denna upptäckt är "avgörande för fysiken, eftersom det visar att det ekonomiska begreppet rikedom har en fysisk grund, som är mätbart som arbete, förbrukat bränsle, eller rörelse som påverkas av bränsle, mat, och jobba, "utarbetade han." Detta förenar ekonomi och fysik. Ekvivalensen mellan rikedom och rörelse är korrekt i vid bemärkelse:överträdelser finns och utan tvekan är ekvivalensen evolutionär eftersom rikedom och bränsleförbrukning ökar med tiden. "

Ojämlikhet är en negativ term, och kanske inte är det bästa ordet för att beskriva fördelningen av rikedom.

"Ojämn fördelning av flöde eller rörelse är den rätta fysiska termen, vilket råkar vara synonymt med den ojämna fördelningen av förmögenhet mellan befolkningen, "Sade Bejan." Men flödets olikhet är verkligen en beskrivning av den hierarkiska karaktären hos trädflödesarkitekturen - som är naturlig och uppstår av sig själv varje dag. "

Ett av de centrala begreppen som är involverade i Bejan och Erreras arbete är hierarki, som uppstår när många små föremål och några få stora flyter ihop kontra flödar i konkurrens med varandra. "De flyter i harmoni, med de många små som upprätthåller de få stora, och det stora underlättar rörelsen för de små, "Sa Bejan.

Föreställ dig ett avrinningsområde med dess många små bifloder som rinner samman till några stora floder - Mississippi, Missouri och Ohio. "De flyter ihop eftersom arkitekturens enhet, det hela, är det som leder regnvatten från slätterna till mynningarna av de stora floderna, "Sa Bejan.

Innan du blev ingenjör, Bejan var en basketstjärna i Rumänien, och från basketplanets "live-flödessystem" fick han veta att "bollen flyter genom icke-styva kanaler som är hierarkiska och ständigt föränderliga, " han sa.

Se även "Genom maskhålet med Morgan Freeman:skapade Gud evolution? Konstruktionsteori":

Varje flödesarkitektur på jorden följer samma ordning, vilket är en naturlig tendens att vilja flyta lättare. "Social organisation är mer komplicerad, men allt är fysik, "Sa Bejan.

Vad upptäckte de när det gäller förmögenhetsskillnader? Bejan och Errera visar att ojämn fördelning av rörelse (rikedom) blir mer accentuerad i takt med att en ekonomi blir mer utvecklad - dess flödesarkitektur blir mer komplex för att täcka mindre och mindre mellanrum i det övergripande territoriet. "Det krävs en relativt blygsam komplexitet för att olikheten i fördelningen av rörelse (rikedom) ska vara uppenbar, "Sa Bejan.

När rikedom i världen blir allt mer obalanserad, Bejans förhoppning är att hans arbete föreslår möjligheten att ge människor mer enhetlighet att minska den uppenbara skillnaden mellan rikedomar som ofta visas i städer eller landsbygdsområden.

"Det åligger medborgarna, skolor, företag, och regeringen att påskynda processen att skapa mönster för att bättre tjäna samhället - mer effektivt och med mycket större förtroende, "Sa Bejan.

Nästa, Bejan planerar att utforska sätt att mildra rikedomens ojämlikhet.

"Medan jag förklarar varför det är svårt att bli av med förmögenhetsskillnader, Jag upptäckte nästa fråga:hur kan vi göra fördelningen av rikedom mindre ojämlik? Det är en komplex design som involverar utvecklingen av rättsstaten. Med andra ord:regeringen och andra organisationer som går in, som historiskt har hänt, "Sa Bejan.