Een stad is een soort sociaal reactievat dat zich gedraagt volgens eenvoudige, universele wiskundige wetten.

Een nieuwe studie laat zien dat bestaande vergelijkingen van steden met organismen, mierenkolonies of andersoortige netwerken niet opgaan.

Hoe de nieuwe inzichten tot stand kwamen, beschrijft natuurkundige Luis Bettencourt van het Amerikaanse Santa Fe Institute deze week in het tijdschrift Science. 

Toch blijkt dat hoe verschillend steden eruitzien en hoe complex ze ook worden, steden zich wiskundig houden aan vrij simpele universele wetten.

Nutsvoorzieningen

Bettencourt keek via uiteenlopende wetenschappelijke disciplines, zoals natuurkunde, economie, sociologie en biologie, naar de ontwikkeling van steden. Daarnaast maakte hij gebruik van de enorme hoeveelheid verzamelde data van de afgelopen tien jaar van verschillende netwerken, zoals van nutsvoorzieningen en mobiele telefoons.

"Mensen hebben met het ontstaan van steden een totaal nieuw soort complex systeem gecreëerd,” legt Bettencourt in Science uit. “Ze onwikkelden intuïtief de beste manier om sociale netwerken in tijd en ruimte te plaatsen en ze ook nog te laten groeien en ontwikkelen zonder te moeten stoppen."

Omdat al die steden zo verschillen, van mega-metropool zoals Tokyo tot een klein stadje in Zweden, lijkt het heel lastig uit te vinden wat voor universele wetten eraan ten grondslag liggen.

Optimale stad

Door juist te kijken naar wat steden nu écht zijn, blijkt dat ze niet zozeer uit agglomeraties mensen bestaan, maar dat het agglomeraties van de verbindingen tussen mensen zijn. Alle andere eigenschappen, de wegen om elkaar te bereiken, de dichtheid die daarvoor nodig is, de economische producten en de ideeën die mensen samen bedenken, komen uit die verbindingen voort.

Het door Bettencourt opgestelde theoretische model suggereert dat een optimale stad bestaat als we de meeste sociale interactie hebben en daarbij ook het hoogste sociale en economische rendement. Daarbij moeten de kosten van spullen en voor het met elkaar in contact komen niet te hoog worden.

Uiteindelijk doen steden iets heel speciaals als ze groeien: ze balanceren het maken van zowel grotere als compactere sociale netwerken die mensen ertoe zet nieuwe dingen te leren, te specialiseren en van elkaar afhankelijk te zijn. Daarbij breidt de grootte en kwaliteit van de infrastructuur zich uit.

Het bijzondere is dat niemand in die groeiende netwerken meer moeite hoeft te doen om met elkaar te blijven samenwerken.

Beleidsmakers

Al die verschillende factoren zijn van belang voor beleidsmakers en planners. Om de sociale reactoren goed te laten werken, moeten planners denken in hoe positieve sociale interactie te bevorderen met lage kosten, bijvoorbeeld bij mobiliteit en energie. Een stad kent daarnaast ook problemen, zoals criminaliteit en segregatie, maar door bijvoorbeeld beter transport, zijn dergelijke problemen te verminderen.

Dus wat is een stad? Bettencourt denkt dat de enige metafoor die in de buurt komt een vorm van stellaire fysica is: "Een stad is eigenlijk een soort sociale reactor, daarom lijkt een stad meer op een ster dan bijvoorbeeld een mierenkolonie. Het trekt mensen aan en versnelt sociale interactie en sociale opbrengst op een manier analoog aan hoe een ster materie comprimeert: een ster 'brandt' feller en sneller hoe groter die is.

"Snelle verstedelijking is het snelste, meest intense sociale fenomeen wat de mensheid ooit is overkomen,” zegt Bettencourt. “We beginnen nu langzaam te begrijpen waarom verstedelijking overal plaatsvindt en wat het uiteindelijk voor onze soort en voor de planeet betekent."