Ibland, fysikteorier och konstruktioner kan också användas för att studera fenomen som till synes orelaterade fenomen, såsom sociala beteenden eller dynamik. Även om människor inte nödvändigtvis liknar specifika fysiska partiklar, teorier eller tekniker som fysiker vanligtvis använder för att analysera beteendemönster i atomer eller elektroner kan hjälpa den allmänna förståelsen av storskaliga sociala beteenden så länge dessa beteenden inte beror på småskaliga detaljer. Baserat på denna idé, vissa forskare har börjat använda fysikteorier för att undersöka sociala beteenden som äger rum under demokratiska val.

Inspirerad av dessa tidigare ansträngningar, två forskare vid Massachusetts Institute of Technology (MIT) och New England Complex Systems Institute har nyligen genomfört en studie för att få en bättre förståelse av två specifika dynamiker i demokratiska val som de upptäckte kallade negativ representation och instabilitet. Deras papper, publicerad i Naturfysik , antyder att vissa mönster som observerats under val är jämförbara med fasövergången genom vilken material blir ferromagnetiska under sina kritiska temperaturer.

"Vår studie kom till hösten 2016, eftersom vi var intresserade av hur det var möjligt att de två potentiella valresultaten kunde vara så drastiskt olika, "Alexander Siegenfeld, huvudförfattare till tidningen, berättade för Phys.org. "Vi började med modeller från ekonomi, men insåg att inbakade i modellerna fanns implicita antaganden om att valen var stabila, som inte matchade vad vi observerade i den verkliga världen."

Huvudsyftet med studien som genomfördes av Siegenfeld och hans rådgivare Yaneer Bam-Yam var att bättre förstå några av orsakerna till och konsekvenserna av valinstabilitet. När de först började bedriva sin forskning, dock, de hade ingen aning om vad de skulle hitta.

Det första konceptet de undersökte, känd som negativ representation, är en dynamik som uppstår när en förskjutning i valopinionen leder till en förskjutning av valresultatet i motsatt riktning mot vad som tidigare rapporterats. Den andra uppfattningen de fokuserade på är valinstabilitet, vilket är när en godtyckligt liten förändring i väljarnas åsikter dramatiskt kan förändra ett vals slutliga resultat.

"Negativ representation innebär att utfallet är negativt känsligt för förändringar i den åsikten:Om väljarna flyttar till vänster, resultatet kan flyttas åt höger, eller tvärtom, ", förklarade Siegenfeld. "Instabilitet innebär att en liten förändring av väljarnas positioner kan orsaka stora svängningar i valresultatet."

Siegenfeld och Bam-Yam insåg att ett val kan ses som en process som tar fördelningen av väljarnas politiska positioner som input och ger den vinnande kandidatens politiska position som en output. Representationen av specifika politiska åsikter hos väljarna kan sedan definieras av hur känsligt valresultatet är för förändringar i dessa åsikter.

Mer specifikt, forskarna fann att demokratiska val kan modelleras med hjälp av ett matematiskt verktyg som vanligtvis används i fysikstudier, känd som en funktionell, som i huvudsak är en funktion av en funktion. Politisk representation kan sedan modelleras med hjälp av derivator av det funktionella. I detta sammanhang, de observerade att valinstabilitet specifikt inträffar närhelst den funktionella är diskontinuerlig.

"Jag tror att den offentliga diskursen ofta tar instabilitet i valen för given eller erkänner inte dess skada, " sa Siegenfeld. "Faktiskt, för några decennier sedan i ett ögonblick "var försiktig med vad du önskar dig", statsvetare beklagade likheten mellan republikaner och demokrater, även om den likheten är nödvändig för stabilitet. Jag tror att detta papper hjälper, För det första genom att matematiskt identifiera detta fenomen med val som kan genomgå en fasövergång mellan stabilitet och instabilitet, och för det andra, genom att visa att instabila val alltid innehåller negativ representation. Denna negativa representation är en manifestation av varför instabilitet är så problematisk."

Siegenfeld och Bar-Yam fann också att ett lågt valdeltagande bidrar till instabilitet och negativ representation, eftersom den ökande polariseringen av väljarna kan leda till en övergång från en stabil till en instabil regim, som liknar fasövergången genom vilken vissa material blir ferromagnetiska. Denna observation tyder i slutändan på att det är viktigt att ha ett högt valdeltagande, inte bara för att det låter fler människors röster höras, men också för att det bidrar till en demokratis långsiktiga stabilitet.

Intressant, när man analyserar empiriska data från tidigare val, forskarna fann att presidentvalet i USA genomgick en fasövergång som den som beskrevs i deras tidning på 1970-talet, vilket har gjort att de blivit allt mer instabila. Med andra ord, före 1970-talet, centerkandidater skulle vanligtvis vinna presidentval, men senare, detta mönster förändrades radikalt. Denna förändring blir uppenbar när man observerar de allt större svängningarna i de politiska positionerna för både republikanska och demokratiska kandidater, som i slutändan speglar en växande polarisering av väljarna.

"Ett annat nyckelresultat av vår studie är att det primära systemet som vi för närvarande har i USA kan skapa instabilitet (och därför negativ representation), även i frånvaro av andra faktorer, föreslår behovet av valreformer som kringgår tvåpartisystemet, som rankad röstning, som för närvarande används i Australien, Maine och ett antal städer i USA, inklusive New York City, Cambridge och San Francisco."

Studien som Siegenfeld och Bar-Yam genomförde ger intressant ny insikt om dynamiken bakom bildandet av politiska åsikter och om hur dessa åsikter kan påverka valresultaten. Samtidigt det kan också lägga grunden för nya studier som undersöker likheter mellan storskaliga valbeteenden och fysiska system.

"Mina planer för framtida forskning inkluderar att tillämpa metoder och begrepp från fysiken för att bättre förstå andra politiska och ekonomiska problem, såväl som till de allmänna matematiska strukturer som kännetecknar komplexa system, ", tillade Siegenfeld. "Jag har nyligen publicerat en introduktion till detta område för att tillämpa fysik på sociala system på arXiv."

© 2020 Science X Network