Parfois, les théories et les constructions physiques peuvent également être utilisées pour étudier des phénomènes apparemment sans rapport, tels que les comportements sociaux ou la dynamique. Bien que les êtres humains ne soient pas nécessairement similaires à des particules physiques spécifiques, les théories ou les techniques que les physiciens utilisent généralement pour analyser les modèles de comportement dans les atomes ou les électrons peuvent aider à la compréhension générale des comportements sociaux à grande échelle tant que ces comportements ne dépendent pas de détails à petite échelle. Sur la base de cette idée, certains chercheurs ont commencé à utiliser les théories physiques pour étudier les comportements sociaux qui ont lieu lors des élections démocratiques.

Inspiré par ces efforts antérieurs, deux chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et du New England Complex Systems Institute ont récemment mené une étude pour mieux comprendre deux dynamiques spécifiques des élections démocratiques qu'ils ont découvertes appelées représentation négative et instabilité. Leur papier, Publié dans Physique de la nature , suggère que certains modèles observés lors des élections sont comparables à la transition de phase par laquelle les matériaux deviennent ferromagnétiques en dessous de leurs températures critiques.

"Notre étude est née à l'automne 2016, parce que nous voulions savoir comment il était possible que les deux résultats potentiels des élections soient si radicalement différents, " Alexandre Siegenfeld, auteur principal de l'article, dit Phys.org. "Nous avons commencé avec des modèles de l'économie, mais s'est rendu compte que les modèles étaient des hypothèses implicites selon lesquelles les élections étaient stables, qui ne correspondait pas à ce que nous avons observé dans le monde réel."

L'objectif principal de l'étude menée par Siegenfeld et son conseiller Yaneer Bam-Yam était de mieux comprendre certaines des causes et des conséquences de l'instabilité électorale. Lorsqu'ils ont commencé à mener leurs recherches, cependant, ils n'avaient aucune idée de ce qu'ils allaient trouver.

Le premier concept qu'ils ont étudié, connue sous le nom de représentation négative, est une dynamique qui se produit lorsqu'un changement dans les opinions électorales entraîne un changement dans les résultats électoraux dans la direction opposée à ce qui a été rapporté précédemment. La deuxième notion sur laquelle ils se sont concentrés est l'instabilité électorale, c'est à ce moment qu'un changement arbitrairement faible dans les opinions de l'électorat peut faire basculer considérablement le résultat final d'une élection.

« La représentation négative signifie que le résultat est négativement sensible aux changements de cette opinion :si l'électorat se déplace vers la gauche, le résultat pourrait se déplacer vers la droite, ou vice versa, " Siegenfeld a expliqué. " L'instabilité signifie qu'un petit changement dans les positions de l'électorat peut provoquer de grandes fluctuations dans le résultat des élections. "

Siegenfeld et Bam-Yam se sont rendu compte qu'une élection peut être considérée comme un processus qui prend la répartition des positions politiques de l'électorat en entrée et donne la position politique du candidat gagnant en sortie. La représentation des opinions politiques spécifiques de l'électorat peut alors être définie par la sensibilité du résultat des élections aux changements de ces opinions.

Plus précisement, les chercheurs ont découvert que les élections démocratiques peuvent être modélisées à l'aide d'un outil mathématique couramment utilisé dans les études de physique, connu comme un fonctionnel, qui est essentiellement une fonction d'une fonction. La représentation politique peut alors être modélisée à l'aide de dérivées du fonctionnel. Dans ce contexte, ils ont observé que l'instabilité électorale se produit spécifiquement chaque fois que le fonctionnel est discontinu.

"Je pense que le discours public prend souvent l'instabilité électorale pour acquise ou ne reconnaît pas ses torts, " dit Siegenfeld. " En fait, il y a quelques décennies dans un moment "faites attention à ce que vous souhaitez", les politologues ont déploré la similitude entre républicains et démocrates, même si cette similitude est nécessaire à la stabilité. Je pense que ce papier aide, d'une part en identifiant mathématiquement ce phénomène d'élections pouvant subir une transition de phase entre stabilité et instabilité, et deuxièmement, en montrant que les élections instables contiennent toujours une représentation négative. Cette représentation négative est une manifestation de la raison pour laquelle l'instabilité est si problématique."

Siegenfeld et Bar-Yam ont également constaté qu'une faible participation électorale contribue à l'instabilité et à la représentation négative, la polarisation croissante de l'électorat pouvant inciter au passage d'un régime stable à un régime instable, qui ressemble à la transition de phase par laquelle certains matériaux deviennent ferromagnétiques. Cette observation suggère finalement qu'il est important d'avoir un taux de participation élevé, non seulement parce qu'il permet à plus de voix de se faire entendre, mais aussi parce qu'elle contribue à la stabilité à long terme d'une démocratie.

De façon intéressante, lors de l'analyse des données empiriques des élections passées, les chercheurs ont découvert que les élections présidentielles aux États-Unis ont subi une transition de phase comme celle décrite dans leur article dans les années 1970, ce qui les a rendus de plus en plus instables. En d'autres termes, avant les années 1970, les candidats du centre gagneraient généralement les élections présidentielles, mais par la suite, ce modèle a radicalement changé. Ce changement devient apparent lorsque l'on observe les oscillations de plus en plus larges des positions politiques des candidats républicains et démocrates, qui reflètent finalement une polarisation croissante de l'électorat.

"Un autre résultat clé de notre étude est que le système principal que nous avons actuellement aux États-Unis peut créer de l'instabilité (et donc une représentation négative), même en l'absence d'autres facteurs, suggérant la nécessité de réformes électorales qui contournent le système bipartite, comme le vote préférentiel, qui est actuellement utilisé en Australie, Maine et un certain nombre de villes américaines, y compris New York, Cambridge et San Francisco."

L'étude menée par Siegenfeld et Bar-Yam apporte un nouvel éclairage intéressant sur la dynamique qui sous-tend la formation des opinions politiques et sur la manière dont ces opinions peuvent influencer les résultats électoraux. Parallèlement, cela pourrait également jeter les bases de nouvelles études sur les similitudes entre les comportements électoraux à grande échelle et les systèmes physiques.

"Mes projets de recherche future incluent l'application de méthodes et de concepts de la physique pour mieux comprendre d'autres problèmes politiques et économiques, ainsi qu'aux structures mathématiques générales qui caractérisent les systèmes complexes, " a ajouté Siegenfeld. " J'ai récemment publié une introduction à ce domaine de l'application de la physique aux systèmes sociaux sur arXiv. "

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