一位高能物理学家谈粪便清理与“超指数”城市的未来 - 彭博社

著名的英国出生的物理学家杰弗里·韦斯特想谈谈捡狗屎。不是物理学，尽管他创立了洛斯阿拉莫斯国家实验室的高能物理组。也不是圣菲研究所，尽管他在2005年至2009年期间担任新墨西哥州这个跨学科智库的主席。韦斯特的新兴趣是关于城市的一切，从能源输入到，没错，狗粪。他认为城市公众最近对捡狗屎的接受是城市中社会互动力量的一个例子，在这里，好的和坏的事情似乎比在小社区中发生得更快。

彭博社商业周刊他们不是隐士。寻求庇护者占据了拜登承诺关闭的监狱美国正在用庇护者填满臭名昭著的前监狱大学橄榄球需要向大联盟学习一课那些销售比职业选手更多棒球棒的网红兄弟们“在城市里，人们非常意识到大家都在捡狗屎，”韦斯特告诉我。“二三十年前，这简直不可想象。在某个阶段，这种情况发生了变化；感觉就像几乎一夜之间。突然间，所有人都在捡狗屎。”

对韦斯特来说——他的捡屎顿悟源于最近在洛杉矶为儿子照看狗——习俗的变化类似于材料的变化，如冻结、融化和蒸发。“有时会出现高度一致的效果，当整个系统经历我们在物理学中称之为相变的过程时。这些局部互动的影响突然变得具有长程效应。”

这个类比是西方的特征，76，他将物理学的框架应用于一个全新的领域。今年早些时候，他出版了一本名为规模：生物、城市、经济和公司的增长、创新、稳定性和生活节奏的普遍法则的书。（副标题的规模显然比主标题规模要宏大得多，这其中可能隐藏着一个笑话。）

我在评论专栏中引用了西方最近的工作，彭博商业周刊的特刊关于城市的内容。但那次提及只是广泛采访的冰山一角。多广泛呢？考虑一下规模的目录摘录：从哥斯拉到伽利略 • 误导性结论和规模的误解：超人 • 量级、对数、地震和里氏震级 • 举铁和测试伽利略 • 个人表现和与规模的偏差：世界上最强壮的人 • 更多误导性结论和规模的误解：从LSD和大象到泰诺和婴儿的药物剂量 • BMI、奎特莱、普通人和社会物理学 • 创新与增长的限制 …的核心思想是规模是城市像生物体一样遵循某些增长法则。例如，一只大象的消耗量仅为一只老鼠的100倍，尽管它的体重是老鼠的1,000倍。这在代谢上是三个数量级的差异，而在质量上是四个数量级的差异，代谢与质量的缩放法则为¾。瑞士出生的科学家马克斯·克莱伯在1930年代发现，这个¾（或0.75）缩放法则适用于几乎所有生物，从小虫到蓝鲸。

现在，韦斯特和其他人——包括他的前同事路易斯·贝滕科特和康奈尔大学的史蒂芬·斯特罗戈茨——发现，城市也适用规模法则。城市的代谢，按人均加油站数量等指标衡量，随着人口增长的幂约为0.85。因此，城市越大，人均资源消耗越低。“从这个意义上说，纽约市是美国最绿色的城市，”韦斯特在规模中写道。

城市与生物的不同之处在于，社会现象——从专利和个人收入等好的现象到犯罪等坏的现象——的增长速度更快，其幂约为1.15，根据韦斯特和他圈子里的其他物理学家和数学家的说法。洛杉矶的人均收入高于俄克拉荷马城，伦敦的犯罪率高于牛津，等等。似乎城市里的人越多，偶然相遇的机会就越多。更多的互动导致更快的变化速度。大城市的人走路甚至更快。

并不是每个人都认同这种城市物理学。查普曼大学的乔尔·科特金告诉我，城市的能源消耗往往被低估。例如，哈佛大学的爱德华·格莱泽表示，他更喜欢关注城市增长的原因，而不是规模法则的具体数值。

但韦斯特表示，1.15这个数字非常真实——而且令人不安。原因在于，当一个函数是“超指数”的时候，它会趋向于无穷大。城市不断变大，生活节奏加快，并且没有平稳的迹象。

“我们不仅生活在一个加速的跑步机上，这个跑步机总是越来越快，但在某个阶段我们必须跳到另一个加速得更快的跑步机上……”他在 规模 中写道。“而这个整个过程必须不断地以越来越快的速度重复到未来。这是一个非凡的形象，听起来像某种奇怪的精神病行为。”

韦斯特可能有点过于担忧。世界上大多数大城市的增长率已经放缓；人口统计学家预测，最快的增长将发生在二线城市。而全球人口的整体增长也在下降。美国经济学家赫伯特·斯坦曾说过：“如果某件事情不能永远持续下去，它就会停止。”伊利诺伊大学的海因茨·冯·福斯特在1960年《科学》杂志的一篇文章中轻轻嘲讽了人口警报者，标题写道：“末日：公元2026年11月13日星期五：如果人类人口像过去两千年那样增长，到这个日期人类人口将接近无限。”

韦斯特已经在这个领域待了足够长的时间，听过乐观的看法，但他并没有被说服：“考虑到城市作为我们当前许多问题的起源者的特殊、独特角色，以及它们作为潜在灾难的超指数驱动者的持续角色，理解它们的动态、增长和演变在科学可预测的定量框架中对于实现地球的长期可持续性至关重要，”他在 规模 中写道。

正如他对我说的：“我们只是无意识地向前冲，以为一切都会好起来。”