Studiet bruger fysik til at forklare demokratiske valg

Det kan virke overraskende, men teorier og formler, der stammer fra fysik, viser sig at være nyttige redskaber til at forstå den måde, demokratiske valg fungerer på, herunder hvordan disse systemer nedbrydes, og hvordan de kan forbedres.

En ny fysik-baseret undersøgelse viser, at i USA, valget gennemgik en overgang i 1970, fra en tilstand, hvor valgresultatet rimeligt godt fangede de større vælgeres politiske præferencer, til en periode med stigende ustabilitet, hvor meget små ændringer i vælgerpræferencer førte til betydelige udsving mod mere ekstreme politiske udfald i begge retninger.

Analysen viser også, at denne ustabilitet kan være forbundet med en uventet situation, hvor resultater svinger i den modsatte retning af, hvordan folks sande præferencer ændrer sig. Det er, et lille træk i fremherskende meninger mod venstre kan resultere i et mere højreorienteret resultat, og omvendt - en situation, som forskerne omtaler som "negativ repræsentation."

Resultaterne fremgår af journalen Naturfysik , i et papir af Alexander Siegenfeld, en doktorand i fysik ved MIT, og Yaneer Bar-Yam, formanden for New England Complex Systems Institute.

"Vores land virker mere splittet end nogensinde før, med valgresultater, der ligner et pendul, der svinger med stadigt stigende kraft, " siger Siegenfeld. I dette regime med "ustabile" valg, han siger, "en lille ændring i vælgernes mening kan dramatisk svinge valgresultatet, ligesom retningen af ​​et lille skub til en kampesten placeret på toppen af ​​en bakke dramatisk kan ændre dens endelige placering."

Det er delvist et resultat af en stadig mere polariseret vælgerskare, forklarer han. Forskerne trak fra en tidligere analyse, der gik gennem de republikanske og demokratiske partiplatforme i hvert præsidentvalgsår siden 1944 og talte antallet af polariserende ord ved hjælp af en kombination af maskinlæring og menneskelig analyse. Tallene viser en relativt stabil situation før 1970, men en dramatisk stigning i polarisering siden da.

Holdet fandt derefter ud af, at Ising-modellen, som blev udviklet til at forklare opførsel af ferromagneter og andre fysiske systemer, svarer matematisk til visse valgmodeller og beskriver nøjagtigt begyndelsen af ​​ustabilitet i valgsystemer.

"Det, der skete i 1970, er en faseovergang som kogning af vand. Valg gik fra stabilt til ustabilt, " forklarede Bar-Yam.

Den stigende ustabilitet skyldes også delvis strukturen af ​​partiernes primære systemer, som i høj grad har øget deres rolle i valg af kandidater siden 70'erne. Fordi vælgerne i primærvalg har en tendens til at have mere ekstreme partipolitiske holdninger end de almindelige vælgeres, politikere er mere tilbøjelige til at indtage holdninger for at appellere til de vælgere - holdninger, der kan være mere ekstreme end dem, der foretrækkes af mere almindelige vælgere, og dermed mindre sandsynlighed for at vinde ved folketingsvalget.

Dette langsigtede skift fra en stabil til ustabil valgsituation ligner meget, hvad der sker med et ferromagnetisk metal udsat for et magnetfelt, Siegenfeld siger, og kan beskrives med de samme matematiske formler. Men hvorfor skulle formler, der er udledt for sådanne urelaterede emner, være relevante for dette felt?

Siegenfeld siger, at det er fordi i fysik, det er ikke altid nødvendigt at kende detaljerne i de underliggende objekter eller mekanismer for at kunne producere nyttige og meningsfulde resultater. Han sammenligner det med den måde, fysikere var i stand til at beskrive lydbølgernes opførsel - som i det væsentlige er atomernes samlede bevægelser - med stor præcision, længe før de vidste om eksistensen af ​​atomer.

"Når vi anvender fysik til at forstå de grundlæggende partikler i vores univers, vi kender faktisk ikke de underliggende detaljer i teorierne, " siger han. "Alligevel kan vi stadig lave utrolig præcise forudsigelser."

Tilsvarende han siger, forskere behøver ikke at forstå de individuelle vælgeres motiver og meninger for at kunne udføre en meningsfuld analyse af deres kollektive adfærd. Som det fremgår af papiret, "at forstå sociale systemers kollektive adfærd kan drage fordel af metoder og begreber fra fysik, ikke fordi mennesker ligner elektroner, men fordi visse storstilede adfærd kan forstås uden en forståelse af de små detaljer."

Et andet vigtigt fund fra undersøgelsen er fænomenet "negativ repræsentation." Det er, når et samlet skift til venstre i vælgernes meninger resulterer i et skift til højre i valgresultatet, eller omvendt.

Dette kan ske, for eksempel, hvis vælgerne står over for et valg mellem en center-venstre-kandidat og en yderste højrekandidat. Hvis vælgernes overordnede følelser bevæger sig længere mod venstre, det kan resultere i, at flere venstrefløjsvælgere beslutter sig for at blive hjemme på valgdagen, fordi centerkandidatens synspunkter ligger for langt fra deres egne. Som resultat, den yderste højrekandidat ender med at vinde. Eller, hvis en højredrejning i vælgerskaren fører til nomineringen af ​​en ekstrem højrekandidat, det kan øge chancerne for, at en mere liberal kandidat vinder folketingsvalget. "Denne negative repræsentation underminerer hele formålet med demokratiske valg, " siger Siegenfeld.

Undersøgelsen viser, at i ustabile valgsystemer, der er altid negativ repræsentation. Men en række foranstaltninger, der kan bidrage til at imødegå tendensen mod ustabilitet og dermed også reducere forekomsten af ​​negativ repræsentation, siger forfatterne.

En sådan løsning til at reducere valgustabilitet ville være et skift i retning af rangordnede stemmesystemer, som dem der bruges i Australien, Maine, og byerne San Francisco og Cambridge, Massachusetts. Sådanne systemer reducerer behovet for at vælge "mindre af to onder"-kandidater, og tillade folk at stemme for deres reelle præference uden forstyrrelser forårsaget af tredjepartskandidater, de siger.

En anden tilgang ville være at øge valgdeltagelsen, enten gennem incitamenter, reklame, eller lovgivning (f.eks. Australiens nødvendige afstemning). Jo lavere procentdel af valgdeltagelsen er, jo større potentiale for ustabilitet, fandt forskerne.

"De fleste mennesker siger 'go vote', så din stemme bliver hørt, "Siegenfeld siger." Hvad der er mindre værdsat er, at når kandidater kan regne med, at folk stemmer, det er mere sandsynligt, at fremtidige valg vil blive mere stabile. Vores forskning videnskabeligt viser, at høj valgdeltagelse hjælper demokrati, da lav valgdeltagelse destabiliserer valg og resulterer i negativ repræsentation."

"Jeg elsker denne forskning, " siger Søren Jordan, en assisterende professor i statskundskab ved Auburn University i Alabama, som ikke var involveret i dette arbejde og skrev et kommentarstykke i Nature om det. "Overgangen er spændende, og at se fysikere udføre matematiske tunge løft, der virkelig ligger uden for det traditionelle omfang, og uddannelse af statskundskab forbedrer virkelig begge discipliner."

Han tilføjer, "Denne model er en fremragende heuristik til at forstå nogle kritiske fænomener, som hvordan langsomt bevægende begreber som partiskhed stadig kan give storskalaeffekter i samlede resultater."