Fyzikální modely nepopisují pouze chování černých děr, elementárních částic nebo pád newtonovského jablka ze stromu. Také společenské procesy, kterých se účastní velký počet lidí, vykazují paralely k fyzikálním teoriím. Fyzici nově našli analogii mezi výsledky voleb a chováním mnohačásticového systému při fázovém přechodu z paramagnetického do feromagnetického stavu.
Použití modelů statistické fyziky pro řešení sociologických předpovědí je v poslední době poměrně hojné. Například pomocí termodynamiky lze odhadnout tvorbu dopravní zácpy. Paralelu lze také najít mezi volbou ze dvou kandidátů a chováním systému částic se spinem buď + ½ nebo -½.
Zjednodušeně řečeno, změna spinu některé částice může významně ovlivnit orientaci spinů částic v jejím okolí a to určuje makroskopické vlastnosti látky. Z paramagnetické se tak stane feromagnetickou. Podobně i relativně malé změny v rozhodování voličů zapříčiňují diametrálně odlišné výsledky voleb. To je samo o sobě očekávatelné. Fyzikální teorie však umožňují lépe odhadnout podmínky, za nichž k takové fatální, ať už materiálové nebo společenské, změně dojde.
Případ souboru elementárních magnetů řešil jako první v roce 1925 Ernst Ising (1900 – 1998), tehdejší doktorand Wilhelma Lenze (1888 – 1957), který mu tento úkol zadal. Orientace spinů jsou ovlivňovány přítomností sousedních částic, a proto mají tendenci uspořádat se rovnoběžně i na dlouhou vzdálenost (vznik Weissových domén ve feromagnetickém materiálu). Ovšem tepelné fluktuace při nenulové teplotě toto uspořádání narušují.
Ising vyřešil pouze jednorozměrný případ řady částic s pevnou vzdáleností. Ten nevedl, k jeho velkému zklamání, k chování feromagnetické látky. Teprve Lars Onsager (1903 – 1976) přišel v roce 1944 na analytické řešení rovinné mřížky částic. Ukazuje se, že tento dvojrozměrný model vede k fázovému přechodu druhého druhu, kdy se mění fyzikální vlastnosti látky bez nutnosti dodání či vydání tepla. Feromagnetická látka přechází v paramagnetickou bez latentního tepla přechodu. Trojrozměrný případ nebyl nikdy analyticky vyřešen a jeho řešení se hledá numericky.
Obrázek: Dvourozměrná rovinná mřížka
částic s opačnými spiny
V současnosti existuje takové množství sociologických výzkumů založených na matematickém modelování fyzikálních dějů, že se dokonce mluví o nové disciplíně – sociofyzice.
Citované teoretické modely fázových přechodů druhého druhu lze využít při modelování výsledků voleb. Samozřejmě, že v daném rozsahu platnosti modelu. Tak jako je spin kladný, nebo záporný, můžeme rozhodování voličů popsat jen dvěma stavy. Stejně tak předpokládaný výsledek, například zvolení či nezvolení určitého kandidáta, je analogií feromagnetického či paramagnetického stavu celé látky. Na naše parlamentní volby by tedy byl dokonce i Isingův model krátký. Jsou však specifičtější případy, které výchozími podmínkami dobře odpovídají možnostem použitého modelu.
V roce 2016 analyzoval S. Galam z francouzského Centre for Political Research (CEVIPOF) pomocí statistické fyziky výsledky voleb v USA. V nedávné době zase uveřejnili A. Siegenfeld z Massachusetts Institute of Technology (MIT) a Y. Bar-Yam z New England Complex Systems Institute (NECSI) v časopisu Nature Physics další úspěšný příklad interdisciplinarity. Tím je volební model dvou kandidátů, který se soustřeďuje na dva koncepční vývoje: negativní zastoupení a volební nestabilitu.
Jestliže se voličův názor podstatně liší od představ obou kandidátů, začne pro něj být alternativou nejít k volbám. To je podstata negativního zastoupení. Volební nestabilita, kterou nechce žádný kandidát zažít, znamená, že nepatrné změny v názorech voličů mohou vést k dalekosáhlým změnám ve volebním výsledku.
Autoři ukazují, že jejich model volebních výsledků je opět velmi podobný Isingovu, mezi jiným také proto, že neuvažují vnitřní mechanismus popisovaných dějů. Existence odcizení a polarizace mezi voliči vede k nestabilnímu volebnímu chování, které je popsatelné podobně jako fázový přechod ve feromagnetické látce.
Autoři analyzovali volební výsledky prezidentských voleb v USA od druhé světové války. Roosevelt, Eisenhower nebo Kennedy byli zvoleni nezávisle na stranické příslušnosti s přesvědčivým výsledkem. Avšak od roku 1970 se zvýšila nestabilita a od Reagana přes Bushe, Clintona až k Obamovi a Trumpovi byli voleni prezidenti za existence polarizovaných názorů. Proti tomu, jak dovozují A. Siedenfeld a Y. Bar-Yam, by mohla působit vyšší účast ve volbách a též nominace kandidátů, kteří jsou dobře volitelní, spíše než těch, kteří přesně odpovídají stranickým názorům.
Originální prameny:
E. Ising, Zeits.fur Physik, 31 (1925) 253.
S. Galam: The Trump phenomenon: An explanation from sociophysics. Int. J. Modern Physics B 31 (2017) 1742015 (2017). Dostupné z: https://doi.org/10.1142/S0217979217420152
S. Jordan: From ferromagnets to electoral instability. Nat. Phys. 16 (2020) 125–126.
A. F. Siegenfeld, Y. Bar-Yam: Negative representation and instability in democratic elections. Nat. Phys. 16 (2020) 186–190. Dostupné z: https://doi.org/10.1038/s41567-019-0739-6
Welt der Physik: Die Physik demokratischer Wahlen. Welt der Physik: Startseite [online]. Copyright © Wissenschaft aktuell [cit. 27.02.2020]. Dostupné z: https://www.weltderphysik.de/gebiet/leben/news/2020/die-physik-demokratischer-wahlen/
Mohlo by vás také zajímat:
Cena peněz
Někdo to rád
studené
Materiály
testované vesmírem
Třesky blesky
Fyzika ve
sklenici