Fysikerne ved det danske Niels Bohr-instituttet holder med mange prosjekter, men ett av dem virker helt sprøtt.

For tiden forsker de nemlig på en underlig sammenheng mellom bakterier og økonomi.

– Måten bakterier vokser på, har likheter med utviklingen på et aksjemarked, og det er utrolig mye tilfeldigheter i begge deler. Det kastes ofte med terninger, forklarer Kim Sneppen, som er professor ved Niels Bohr-instituttet ved Københavns Universitet.

Bakterier går konkurs

Ifølge Sneppen er teorien fortsatt bare på tegnebrettet, men den er basert på viktige fellestrekk:

• Ulike arter av bakterier som lever side om side, kjemper om ressursene og konkurrerer om å bli størst, akkurat som bedrifter.
• Veksten til både bakterier og bedrifter er eksponentiell, noe som vil si at de hele tiden vokser raskere.
• Det vil nesten alltid være én bakterieart som dominerer i en periode, helt til den blir rammet av et virus eller utkonkurrert av en bakterievariant som er bedre tilpasset miljøet.
• På samme måte kan den dominerende bedriften på markedet ta en feil beslutning eller et dårlig lån og gå konkurs.
• Når den dominerende bakteriearten er svekket, blir det plass til at andre arter, slik en konkursrammet bedrift gir fakkelen videre til mindre bedrifter.

Sist, men ikke minst, kan tilfeldigheter ifølge Sneppen spille en stor rolle. Det tegner seg et system som kan «oversettes» til en matematisk modell.

Studien av bakterier som modell for aksjemarkedet er den første utgivelsen i et forskningsprosjekt som Sneppen er en del av. For tiden arbeider forskergruppen spesifikt med «kollapser» som noen ganger rammer bakteriekulturer.

«Finans-fysikken» tjener gode penger

Om modellen noen gang blir et konkret verktøy, kan ikke Sneppen si noe om.

Men det er faktisk bare en liten del av en hel forskningsgren som kalles «finansfysikk»:

Et møte mellom to verdener som siden 1980-tallet har fått verdens banker til å ansette mange fysikere.

– Fysikere  er ansatt i bankene for å blant annet skrive datamodeller som faktisk er relativt gode til å for eksempel gjette valutarater, sier Mogens Høgh Jensen, som er professor ved Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet.

Det skyldes fra fysikerne tenker annerledes enn økonomene:

– Fysikerne får andre ideer enn vi gjør, mener Peter Norman Sørensen, som er professor ved økonomisk institutt ved Københavns Universitet.

Bakteriemodellen er et eksempel på en slik idé. Et annet eksempel kunne være et dataprogram som kan handle veldig raskt hvis kursen på dollar plutselig endrer seg littegrann.

Virkeligheten settes på formel

Både fysikere og økonomer arbeider med komplekse modeller som skal beskrive virkelige systemer. Det kan være bakterievekst eller verdensøkonomien.

Men virkeligheten er vanskelig å beskrive matematisk fordi den er uendelig komplisert.

I bankverdenen er slike modeller en del av hverdagen. De er nemlig en viktig del av bankenes såkalte «tekniske analyser», som skal fortelle hva som vil skje på finansmarkedene:

– Man prøver å modellere for å få bedre innsikt enn konkurrentene. Det er en tradisjon som er like gammel som markedet, sier Sørensen.

Fysikkmodeller er litt mer skreddersydd

En stor forskjell mellom økonomisk teori og fysiske modeller er, ifølge Mogens Høgh Jensen, at fysikere ikke er like bundet av teori:

– Jeg tror vi har litt større frihet i modelleringen vår. Vi lager datamodeller der vi tar med masse parametere, og så ser vi om den passer eller ikke, forklarer Jensen.

Det med å få modellen til å passe har man ikke samme tradisjon for i den klassiske økonomien, der modellene bygger på en blanding av antakelser og empiri.

En utbredt teoretisk antakelse i den klassiske økonomien er for eksempel at mennesket oppfører seg «rasjonelt» og alltid vil kjøpe den billigste varen. Det betyr at hvis prisen på en bestemt vare heves, antar økonomer at færre vil kjøpe den.

Menneskers atferd kan være ulogisk

Økonomenes antakelser kan romme forenklinger av virkeligheten, innrømmer Peter Norman Sørensen.

Han utdyper at økonomer noen ganger må finne mønstre og prinsipper som forhåpentligvis kan brukes i mange sammenhenger.

– Sammenhengene i økonomien ikke er så klart dokumentert som i eksperimentell fysikk, fordi menneskers atferd spiller en så stor rolle. Og vilkårene vi lever under, endrer seg mer over tid enn fysiske prinsipper gjør, sier Sørensen.

Ingen kan vite om mennesker vil oppføre seg slik som økonomien definerer som rasjonelt.

Hvis prisen på en vare heves, men flere likevel kjøper den, tar den økonomiske modellen sjelden høyde for det, og da vil den gjøre feil.

Et aktuelt eksempel er i dag den virtuelle valutaen Bitcoin, som ifølge Kim Sneppen har steget kraftig det siste året uten noen synlig grunn og uten å ha bunn i noen virkelig verdi.

Er det i det hele tatt mulig å spå?

Det hadde vært fint å være forberedt på finanskrisen som rammet verden i 2007.

Enkelte økonomer forsøkte faktisk å advare om krisen før den brøt ut, og én av dem er Jacob Brøchner Madsen, som er tidligere professor i økonomi ved Københavns Universitet og nå arbeider ved Monash University i Australia. Men disse advarslene ble ikke tatt på alvor.

Men ifølge Peter Norman Sørensen var ingen som hadde overbevisende argumenter for at det skulle komme en dyp finanskrise. Senere har det vært diskusjon om det kunne være gjort bedre.

– En del av kritikken gikk på at beslutningstakere, finanstilsyn, sentralbanker og økonomer brukte modeller som ikke var gode nok, sier han.

Og her kommer fysikerne inn i bildet. Fysikernes modeller har ifølge Sørensen inspirert økonomer mange ganger i tidens løp.

Selv om økonomene kan klare jobben selv, har bankene overtatt fysikernes modeller – en tendens som nådde sitt høydepunkt på 00-tallet.

Referanse:

S. Maslov og K. Sneppen: «Diversity Waves in Collapse-Driven Population Dynamics», PLoS Comput Bio 2015, doi:10.1371/ journal.pcbi.1004440

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.