Urbanismo de partículas – Entrevista com Geoffrey West

Entrevista com o físico britânico Geoffrey West , que busca relacionar conceitos da física com o planejamento urbano. Está no Brasil para uma série de palestras pelo projeto Fronteiras do Pensamento.

Urbanismo de partículas

O funcionamento das cidades pelas leis da física

RAFAEL GARCIA

RESUMO

O físico britânico Geoffrey West, palestrante do Fronteiras do Pensamento, descobriu que elementos das cidades como a oferta de infraestrutura e a incidência de doenças crescem em escala regular, seguindo equações similares às da física. Ele busca agora um modo de aplicar as regras ao planejamento urbano.

Astrônomos determinam muitas características de um corpo celeste sabendo apenas sua massa. Com dada quantidade de material, tem-se, por exemplo, um planeta gigante. Digamos que ele seja um pouco maior que Júpiter. Multiplicando-o por 10, tem-se uma estrela anã-marrom; multiplicando por 100, cria-se uma anã-vermelha; multiplicando por 1.000, um astro como o Sol. E a sequência continua. O cientista Geoffrey West, 73, descobriu que uma regra como esta –baseada no que matemáticos chamam de leis de potência– aplica-se não apenas a objetos celestes, mas também às cidades em que vivemos.

Quando a população de uma metrópole dobra, o número de postos de gasolina per capita, por exemplo, se reduz em média 15%. Mas não é só a venda de combustível que segue essa função. A oferta de delegacias de polícia, o salário médio, a incidência de casos de Aids e uma variada gama de índices crescem ou caem 15% com a duplicação da escala urbana.

Essa equação quase mágica, revelada em 2007, ampliou a fama de West. Físico de partículas que já havia passado também pela biologia, ele foi bem acolhido no urbanismo. Hoje professor no Santa Fe Institute, do Novo México (EUA), ele desembarca neste mês em São Paulo para apresentar suas ideias no ciclo de palestras Fronteiras do Pensamento nesta semana.

Em entrevista à Folha, ele fala sobre a ambição de usar princípios físicos dos sistemas complexos para dar maior poder preditivo ao planejamento urbano –um ramo do conhecimento onde reinavam sozinhas apenas as regras da engenharia e o senso estético.

Folha – Qual será o tema de sua conferência em São Paulo?
Geoffrey West – Vou falar sobre como tentar compreender as cidades por meio daquilo que eu chamaria de uma ciência física das cidades, tentar entendê-las de um ponto de vista preditivo, quantitativo e analítico. Um bocado disso é inspirado na física e na biologia.

O sr. ainda está trabalhando com o tema de seu estudo de 2007?
Sim. Tento entender, em termos amplos, a dinâmica de organização de cidades e sua relação com a sustentabilidade. Continuamos a nos urbanizar em taxa exponencial, e isso vai exercer enorme pressão sobre os recursos naturais à medida que formos construindo cidades para acomodar os dois ou três bilhões de pessoas que se juntarão a nós nos próximos 20 ou 30 anos. Será um grande desafio.
A primeira questão que busco entender é por que isso está acontecendo. O que está impulsionando? Como nos ajustamos? Há uma solução para acomodarmos 9 bilhões ou 10 bilhões de pessoas no planeta vivendo vidas decentes?

O sr. estuda isso do ponto de vista das leis físicas. Como fez a transição acadêmica da física de partículas para o urbanismo?
Em 1993, quando o acelerador de partículas SSC (Supercolisor Supercondutor), que deveria ter sido construído no Texas, foi cancelado, houve uma grande decepção. Durante esse período havia um crescente clima anticiência nos EUA, particularmente, uma cultura antifísica. Uma ideia comum na época era a de que a física era a ciência dos séculos 19 e 20, enquanto a biologia seria a ciência do século 21. Não haveria mais necessidade de se produzir física fundamental, diziam, pois já sabíamos toda a física que precisávamos saber, então deveríamos concentrar todos os nossos recursos em questões de biologia.
Reagi fortemente a isso. Eu achava que, para a biologia se tornar uma ciência de verdade, ela precisaria abraçar o paradigma da física, ou ao menos parte dele. Ela teria de ser muito mais baseada em princípios, muito mais quantitativa, muito mais matemática. Não que parte da biologia já não fosse assim, mas é uma parte menor.
Eu fui bastante arrogante e reativo na época, mas comecei a pensar mais seriamente nisso. Por que não começar a estudar biologia sob o ponto de vista da física?

O que o atraía na biologia?
Uma das coisas pelas quais me interessei primeiro foi o problema da morte. Ele é algo tão fundamental ao entendimento da vida que, ao abrir manuais de biologia, eu imaginaria encontrar longos capítulos sobre por que nós envelhecemos e morremos, por que vivemos ao longo de um tempo da ordem de cem anos –e não dez anos ou mil anos. Mas me dei conta de que basicamente nenhum livro de biologia havia discutido isso. Achei inacreditável. Foi então que pensei: “Que se dane tudo, talvez eu deva começar a trabalhar nisso”.
O paradigma da física, no caso da biologia, levou à descoberta de que as leis de potência, por terem essa espécie de comportamento universal, teriam de se refletir em propriedades gerais da vida, na qual a seleção natural está embutida. A ideia na qual me concentrei era a de que todo ser vivo é um sistema de redes, que precisa ser compreendido como tal. Há redes de células e redes de ecossistemas.
A ideia é que todas essas redes, apesar de terem diferentes expressões físicas, possuem propriedades matemáticas similares, e isso é o que limita a seleção natural.
Isso nos levou a muitos trabalhos interessantes, que continuam a ser desenvolvidos. Ainda trabalho com o câncer, por exemplo. Há aplicações dessa ideia na compreensão do crescimento e do metabolismo de tumores.

Como o sr. fez o salto da biologia para o urbanismo?
Uns dez anos atrás, eu e meus colegas começamos a nos perguntar se não haveria outros tipos de sistemas genéricos aos quais essas leis se aplicariam. Uma ideia foi estudar cidades e empresas, que também são sistemas em rede. Mas teriam as cidades leis de potência semelhantes às da física e da biologia? Haveria alguma propriedade universal?
Isso tudo foi inspirado na biologia, e a especulação era que diferentes cidades seriam como se fossem diferentes versões em escala umas das outras. Mesmo não conhecendo muito bem cidades brasileiras poderia dizer, por exemplo que Rio, São Paulo, Recife e Manaus são versões umas das outras em diferentes escalas.
Elas parecem ser bastantes diferentes porque estão em diferentes partes do país, possuem histórias diferentes etc. Mas essa disparidade soa estranha a partir de um ponto de vista mais superficial.
Voltando à biologia, é difícil crer que uma baleia seja um elefante em maior escala, ou que uma pessoa seja um rato em maior escala. Mas, na verdade, se analisamos a fisiologia e o histórico de vida –longevidade, tempo de maturação– sob quantidades mensuráveis, todos os mamíferos são de fato versões dos mesmos em escalas diferentes, com precisão de 85%.
Então, seriam as cidades versões umas das outras em escalas diferentes? O único modo de responder a isso era buscando dados da aritmética das cidades.
A primeira coisa que fizemos, em 2005, foi um estudo bem modesto sobre postos de gasolina na Europa. Descobrimos que há uma lei de escala muito regular sobre a oferta de postos per capita. Era como a “economia de escala” que existe na biologia. Quanto maior você é, menos energia metabólica por quilo você requer para viver. É uma lei que vale dentro de um mesmo grupo taxonômico. As células de um elefante não trabalham tão duro quanto as nossas células. Uma cidade maior não precisa de tantos postos de gasolina por pessoa para atender a todos.

O fato de seu grupo ter feito pela primeira vez esse estudo relativamente simples não era sinal de que o urbanismo estava em carência de metodologias mais sólidas?
Eu acho que sim, mas não quero parecer arrogante. As pessoas vêm estudando cidades e construindo cidades há muito tempo. O planejamento urbano, a geografia urbana, a economia urbana não são coisas novas. Mas ninguém jamais havia analisado transformações de escala e leis de potência em cidades. Foi uma surpresa notar que ninguém havia se perguntado coisas simples como qual quantidade de postos de gasolina existe em função do tamanho das cidades.

Um mérito de muitas teorias da física é o poder preditivo. As teorias que o sr. tem criado possuem essa qualidade? É possível prever quando uma cidade ruma ao colapso?
Com o trabalho sobre os postos de gasolina que fizemos no começo e, depois, com a análise de diversas medidas, conseguimos mostrar que leis de escala se manifestavam ao longo de toda métrica que víamos. Esse escalonamento era essencialmente o mesmo para qualquer métrica socioeconômica que envolve a interação entre humanos. Ele valia, por exemplo, para produção de patentes, valores de salários, transmissão de doenças. Tudo isso crescia da mesma maneira, com relações de escala. E as métricas de infraestrutura, como os postos de gasolina e cabos de eletricidade, também cresciam com relações de escala. Essas relações eram as mesmas em diferentes países, em diferentes sistemas urbanos, e a previsão se verificou.
Assim como na biologia, estávamos nos perguntando o que seria comum entre todas essas cidades, independentemente de história, geografia e cultura. E aquilo que era comum entre elas eram as redes sociais, a maneira com que as pessoas vêm interagindo.
Já usamos dados de telefones celulares para verificar previsões da teoria. Medimos o número de interações entre pessoas com base no número de vezes que elas ligam umas para as outras, e vimos que isso aumenta em escala da mesma forma que outras métricas socioeconômicas. Isso ajudou a verificar uma previsão muito poderosa, e os dados são uma evidência forte.
Já temos uma teoria séria sobre de onde essas leis de potência vêm, mas não tão desenvolvida quanto a que temos para biologia. Ela nos diz algo sobre as propriedades medianas da organização, dinâmica e crescimento de cidades. Ela determina uma linha de base para aquilo que se esperaria de uma cidade idealizada, com população de um certo tamanho.
Uma maneira de entender essas leis de potência é assim: você me diz o tamanho de uma cidade num sistema urbano e eu posso dizer com uma precisão de 80% a 90% os valores de diversos aspectos mensuráveis, sejam eles o número de postos de gasolina, o comprimento somado de suas ruas, o número de casos de Aids ou o número de patentes produzidas.
É claro que cada uma das cidades analisadas terá um desempenho um pouco diferente em relação aos valores de base. O desempenho abaixo ou acima dessa média é o que representa a verdadeira individualidade de uma determinada cidade. É a essência daquilo que a distingue de outras.

Como isso pode ser usado na prática em planejamento urbano?
Isso ainda é, em grande parte, um trabalho em desenvolvimento. Talvez seja justo dizer que jamais teremos uma teoria detalhada para uma cidade específica. Se você quiser saber algo muito específico sobre um comportamento muito específico no centro do Rio de Janeiro, essa teoria não é capaz de fazer previsões como se faz em física. Mas ela fornece uma linha de base, uma métrica para saber quão bem você está se saindo. Ela serve para entender, afinal, que tudo isso deriva da maneira com que as pessoas interagem.
Jane Jacobs reforçou isso de modo qualitativo, quando disse que uma cidade não é só seus prédios, suas ruas e sua infraestrutura, mas sim a interação entre suas pessoas.
A cidade é um espaço que inventamos para facilitar interações entre pessoas e criar novas ideias, gerar riqueza, aprimorar a qualidade de vida. Se tivermos as equações que nos dizem como isso deveria ocorrer sob dadas circunstâncias, isso deveria ser uma diretriz para construir novas cidades.

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