Astrophysicists Find That Cities Grow Just Like Galaxies


Astrophysicists Find That Cities Grow Just Like Galaxies 

We’ve all looked out at the night sky and wondered at how much the stars look like strings of cities. But there’s more than a passing resemblance—according to a team of astrophysicists who compared the two, there’s a much deeper connection at work. We aren’t just made of stars, we act like them too.

A new study from two scientists at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics posits that way we group and grow across the Earth is remarkably similar to the way that galaxies grew in space during the early days of our universe. According to them, we can learn a lot about the mysteries playing out on the Earth’s surface by looking at what we know about the deep reaches of space.

Zipf’s Law: A Recap

First, a little background. If you’ve spent any time hanging around with urban planners, you’re probably familiar Zipf’s law, a mathematical formula that accurately predicts the size of large cities. If you’re not familiar with it, you should check out this excellent explainer on io9 by Annalee Newitz. The law was named for a linguist who noticed that in any given language, a small number of words are used more frequently than a large number of rarely used words. More specifically, the most-used word is always used twice as much as the second-most-used word, and three times as much as the third. And so on.

Oddly enough, Zipf’s law can also predict how a country’s large cities will grow. Basically, the city with the highest population in a country will be twice as large as the next most populous city, and three times as large as the third most populous city, and so on. Despite some caveats (that Newitz brings up), it’s a remarkably consistent and accurate law. But the most interesting thing about Zipf is that no one really knows why it works so well. It just does.

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Little Rock, Arkansas. Image: NASA

An Answer From the Universe

So no one truly understands what makes Zipf so accurate. And who would have guessed that two astrophysicists would be the ones to cast more light on the mystery?

On January 5th, Abraham (aka Avi) Loeb—Chair of the Department of Astronomy at Harvard—and Henry Lin published a paper called A Unifying Theory for Scaling Laws of Human Populations. In it, the duo recount how they borrowed a mathematical formula from cosmology that explains how galaxies form in the universe and applied it to how human cities form on Earth, and found that the two are remarkably similar.

Astrophysicists Find That Cities Grow Just Like Galaxies 

Image: Triff

Normally, the pair explain, scientists studying urban growth think of city size as the “fundamental entity,” while the population is the thing that forms based on the city’s size. But Loeb and Lin reversed that logic, thinking of population as the fundamental that drives the formation of cities. That opened up a lot of similarities to a topic they’re well-versed in—namely, how galaxies emerged out of matter. Here’s how MIT Technology Review explains the idea:

That is exactly how cosmologists think about the way galaxies evolved. They first consider the matter density of the early universe. Next, they look at the mathematical structure of any variations in this density. And finally they use this mathematics to examine how this density can change over time as more matter is added or taken away from specific regions.

But instead of galaxies and matter density, the team applied this model to cities and population density. And after checking their work against actual census data, they found it was remarkably consistent:

The situation is therefore conceptually and mathematically analogous to the formation of galaxies in the universe, where non-linear gravitational collapse occurs when the matter density exceed some critical value. Our conceptual advance here is also a practical one, since we can apply the mathematical tools developed in cosmology to the problem at hand.

Eventually the same model could be used to predict all sorts of non-linear structures, beyond space and cities, like epidemics: “Just as the development of models for non-linear structure formation in the universe led to a wealth of theoretical and observational work in cosmology,” they explain, “future work here could include the calculation of new observables such as the bias factor for the spread of epidemics.”

Looking at Earth to Explore Space?

If the names Loeb and Lin sound familiar, it’s because this isn’t the first time we’ve written about the team over the past year. The pair, along with a colleague named Gonzalo Gonzalez Abad, also published a paper suggesting that NASA’s future James Webb Space Telescope could be used to search for chlorofluorocarbons in the atmosphere of an inhabited exoplanet. In short, the team argued that looking for a planet’s pollution might be more efficient than looking for the planet itself.

Astrophysicists Find That Cities Grow Just Like Galaxies 

AP Photo/Alexandre Meneghini.

So this isn’t the first time that this team of astrophysicists have linked ideas about space and cities, and it probably won’t be the last. It seems the phenomena of Earth—the clouds of pollution, the waxing and waning of mega-cities—could provide remarkable insight into studying the universe beyond it, and vice versa.

What else about universe could help us understand natural phenomena here on Earth? It’s an awesome, unexpected thought—that the patterns strewn across deep space look so much like the ones we’re unwittingly acting out here at home.

Top image: The Koreas by Night, via NASA.


Kelsey Campbell-Dollaghan

Original source: Gizmodo

El comportamiento humano a escala masiva sigue el mismo patrón que el crecimiento de las galaxias

La llamada Ley de Zipf reveló en la década de 1940 que sistemas como las lenguas o las ciudades no se organizan de manera completamente aleatoria. En la década de 1940, un lingüista de la Universidad de Harvard llamado George Kingsley Zipf, analizando la lengua inglesa, se dio cuenta de que la frecuencia con que en esta aparecen las palabras no es aleatoria, sino que obedece a una ley empírica.

La formulación de la Ley de Zipf señala que el segundo elemento más reiterado de un idioma se repetirá aproximadamente con una frecuencia de 1/2 con respecto al primero (en inglés, the); y el tercer elemento con una frecuencia de 1/3… y así sucesivamente. La Ley de Zipf ha sido desde entonces aplicada a diversos sistemas, y no solo las lenguas. Economistas como Paul Krugman y Xavier Gabaix la han aplicado, por ejemplo, a las ciudades.

Así se ha demostrado que, si la ciudad más grande de Estados Unidos tiene una población de ocho millones de personas, la segunda ciudad más grande tendrá una población de cuatro millones (8/2); y la tercera tendrá una población de 8/3 millones, etc. Y que, si las ciudades se ordenasen por tamaños, el rango de cada ciudad sería inversamente proporcional al número de personas que en ella habitasen.


¿Por qué se da esta pauta en los sistemas? Hasta ahora no se sabía la razón. Ahora, dos investigadores del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (EE.UU.) llamados Henry Lin y Abraham Loeb parecen haber encontrado una respuesta al misterio en las matemáticas. A partir de un nuevo modelo, Lin y Loeb han descubierto que existe un paralelismo notable entre la manera en que los humanos levantan sus ciudades terrestres y la manera en que se forman las galaxias en el cosmos. Ambos procesos, aseguran, son matemáticamente equivalentes, lo que implicaría que en ambos sistemas funciona un mismo principio unificador.

Para llegar a esta conclusión, “consideramos la densidad poblacional como la cantidad fundamental, y pensamos en la ciudades como en objetos que se forman cuando la densidad de población excede un umbral crítico”, explican los investigadores en un artículo recogido por arXiv. Lo que se desveló es que las ciudades se forman por variaciones en la densidad de población similares a las variaciones en la densidad de materia que dieron lugar a las galaxias en el universo primitivo, publica MIT Techonology Review. En otras palabras, que el comportamiento humano a escala masiva sigue el mismo patrón que el crecimiento de las galaxias.

Original source:

Beauty is a social construction

Nudes showing that beauty is a social construction. It depends on things that we learn such as attitude, body language or gestures. In other words, we are not born beautiful, we are just taught to be it, sometimes. I apologize to the narcisist, but this is it.

See more nudes in original source here

Galicia, radiografía de un exterminio

Así, en la Galicia de la Guerra Civil pueden ser perseguidos y exterminados desde un líder comunista local a un simpatizante de un sindicato que busca mejorar sus condiciones económicas pasando por la “burguesía progresista que a través del socialismo, el republicanismo o el galeguismo aspiran a consolidar el liberalismo democrático”. “No se trata, pues, de un ataque a una posible revolución de tipo soviético —sin ninguna base documental—, sino de acabar con un sistema en el que cobra el protagonismo principal la participación ciudadana en un escenario tendente a la modernidad y el progreso”, concluye la investigación de Nomes e Voces.


París anuncia medidas radicales para detener gentrificación

© looking4poetry [Flickr CC]

La Alcaldía de París ha publicado un radical plan gubernamental para detener el proceso de gentrificación que viven los barrios del centro de la capital francesa: a través de un comunicado oficial, el gobierno regional anunció un listado de 257 direcciones -8.021 departamentos-, en los cuales el ayuntamiento se otorgaría el derecho a rechazar la venta de inmuebles, con tal de convertirlos en viviendas subsidiadas.

Los planes de Anne Hidalgo -la primera mujer a cargo de la Alcaldía de París- apuntan tanto a incrementar las opciones de arriendo subsidiado como a asegurar zonas residenciales de gran conectividad, servicios y equipamiento en el centro histórico a personas de bajos y medios ingresos, evitando su expulsión a la periferia desde barrios progresivamente habitados por grupos de altos ingresos, los llamados ghettos de millonarios.

De inmediata aplicación desde el miércoles 17 de diciembre, el plan sigue la línea del anterior gobierno parisiense, Bertrand Delanoë -mentor político de Anne Hidalgo-, quien dedicó amplios esfuerzos en atajar el proceso de gentrificación que vive la capital francesa, cartografiado prolíficamente por la geógrafa Anne Clerval en “Las dinámicas espaciales de la gentrificación en París” (Les dynamiques spatiales de la gentrification à Paris). En ese sentido, Frédérique Lahaye, director de Vivienda del gobierno de Delanoë, señaló en 2013 que “todos tienen el derecho a la belleza y a vivir en un bello ambiente y no es sólo el dinero el que debe determinar quien vive (y) dónde”.

Con predominio de barrios antiguamente obreros del norte y este de París -actualmente en proceso de reconversión urbana y social-, el plan se aplicará en ocho distritos (arrondissements) de la capital (2°, 10°, 11°, 12°, 15°, 17°, 18° y 20°), y los edificios escogidos responden a tres criterios: tipo de condominiums, porcentaje de déficit de viviendas sociales en el área y edificios en donde al menos exista un 15% de demanda de vivienda social, según informa Les Echos [francés].

Dinámicas espaciales de la gentrificación en París desde la década de 1960. Image © Anne Clerval, 2008

El plan parisiense buscará que cuando algunos de los apartamentos de cualquiera de las 257 direcciones se encuentre en venta, por ley deberán ser ofrecidos al gobierno metropolitano. El apartamentos será vendido a precio de mercado. Sin embargo, el precio ofrecido sería decidido por el ayuntamiento y no el vendedor. Si el propietario no le gusta el ofrecimiento, puede apelar a un juez independiente para su recálculo de precio o bien puede retirar la propiedad del mercado. Eso sí, lo que el propietario no puede hacer es vender el apartamento a otra persona, sin antes haberlo ofrecido a la Alcaldía.

Tal como recoge Citylab, Ian Brossat, funcionario de la Alcaldía, justifica la decisión del gobierno metropolitano:

Optar por diversidad y solidaridad, contra la exclusión, el determinismo social y la lógica centrífuga del mercado (inmobiliario). También ayuda a reducir las desigualdades entre el este y el oeste de París. En particular, en donde el desarrollo de la oferta social es insuficiente.

Autor: Nicolás Valencia. En plataformaarquitectura 5/01/2015

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