शहरे तिथे वसतात जिथे चढणीचा खर्च सर्वांत कमी असतो

उतार चढायला ऊर्जा लागते, आणि शहरात हा खर्च कधीच थांबत नाही: एखादा मार्ग जेव्हा जेव्हा वापरला जातो, तेव्हा तेव्हा, तो वापरणाऱ्या प्रत्येकासाठी, तो परत येतो. सारख्या लांबीच्या मार्गांसाठी लागणारी ही ऊर्जा खूप वेगवेगळी असू शकते. पाल्मा दे मायोर्का येथील IFISC संस्थेतील (CSIC-UIB) फेदेरिको बेलिसार्दी (Federico Bellisardi) आणि होसे रामास्को (José Ramasco) यांनी, सारागोसा विद्यापीठाचे एन्रिके कानो सुन्येन (Enrique Cano Suñén) आणि सान होर्हे विद्यापीठाच्या आना रुईस-बारोना (Ana Ruiz-Varona) यांच्यासह, याबद्दल एक साधा प्रश्न विचारला. त्याच भूप्रदेशावर वेगळ्या प्रकारे ठेवलेल्या त्याच शहरापेक्षा प्रत्यक्ष शहराला ये-जा करण्यासाठी कमी ऊर्जा लागते का?

शहराला त्याच्याच भूदृश्यावर फिरवणे

संघाने प्रत्येक शहरासाठी तीन घटक तयार केले. प्रवास: सुमारे एक किलोमीटरच्या कप्प्यांमधील उगम-गंतव्य प्रवाह, 2015 ते 2022 मधील स्थान-नोंदीसह Twitter/X डेटावरून अनुमानित; नेहमीच्या ये-जा टिपण्यासाठी शहरात किमान दोन महिने असलेले वापरकर्तेच ठेवले. रस्ते: OpenStreetMap वरील रस्त्यांचे जाळे. भूप्रदेश: NASA च्या शटल रडार टोपोग्राफी मिशनमधील उंचीची माहिती, सुमारे 90 मीटर विभेदनावर.

प्रत्येक प्रवास त्रिमितीतील सर्वांत लहान मार्गाने जातो, आणि त्याच्या ऊर्जेचे दोन भाग असतात: एक अंतराच्या प्रमाणात, आणि एक प्रत्येक मीटर चढणीसाठी — उताराचे टप्पे चढणीची भरपाई करत नाहीत. शोधनिबंध ते असे लिहितो

W = λL + mg ∫ max(0, dh/dℓ) dℓ

खासगी मोटारीसाठी नेहमीच्या मूल्यांसह (λ = प्रति मीटर 585 ज्यूल, वस्तुमान 1,200 kg), शहराच्या प्रत्येक आवृत्तीसाठी तीच मूल्ये ठेवून.

मग प्रयोग येतो. रस्ते-जाळे प्रत्येक दिशेला 250 मीटरच्या टप्प्यांनी 2.5 km पर्यंत सरकवले जाते, 1 ते 40 अंशांनी फिरवले जाते, आणि 2 ते 20% ताणले जाते, तर प्रवास तसेच राहतात. एखादा रस्ता समुद्रात, सरोवरात किंवा उंचीच्या माहितीबाहेर नेणारी कोणतीही आवृत्ती बाद केली जाते. प्रत्येक आवृत्तीसाठी ऊर्जा पुन्हा मोजली जाते.

वक्राच्या तळाशी माद्रिद

चढण एकवटलेली आहे: सुमारे 10% रस्ते-टप्पे एकूण चढणीच्या कामाचा 60% पेक्षा जास्त भार उचलतात, अशा मार्गिकांवर जिथे तीव्र उतार आणि प्रचंड वाहतूक एकत्र येतात. म्हणूनच छोट्या हालचालींना एवढे महत्त्व आहे: जाळे थोडेसे सरकवा, आणि अनेक प्रवास काही तीव्र मार्गिकांवर येतात, किंवा त्यांच्यापासून दूर जातात.

माद्रिद आणि सांतियागो दे चिलेमध्ये, तपासलेले प्रत्येक सरकवणे आणि प्रत्येक फिरवणे एकूण ऊर्जा वाढवते; प्रत्यक्ष शहर किमान बिंदूवर आहे. सांतियागोमध्ये सर्वांत उंच डोंगर पूर्वेला आणि उत्तरेला आहेत, आणि शहर त्या दिशेला हलवणे सर्वांत खर्चिक ठरते.

माद्रिद: रस्ते-जाळे उत्तर–दक्षिण किंवा पूर्व–पश्चिम सरकवले, फिरवले किंवा ताणले असता प्रवासाची एकूण ऊर्जा. लाल तारा, म्हणजे प्रत्यक्ष शहर, प्रत्येक वेळी तळाशी असतो. — Figure 4a, Bellisardi et al. (2026), arXiv:2610.21558.

30 पैकी 26

56 शहरांपैकी 26 शहरे समुद्र, सरोवरे किंवा डेटाच्या कडेला आहेत — शिकागो आणि त्याचे सरोवर, टोकियो आणि त्याचा उपसागर — त्यामुळे त्यांचे बहुतेक पर्याय बाद झाले आणि तुलना केवळ अंशतः होते. उरलेल्या 30 पैकी, 26 शहरांत प्रत्यक्ष रचना ही तपासलेल्यांपैकी सर्वांत कमी ऊर्जेची आहे. त्यांपैकी सहा शहरांत फार थोडे पर्याय टिकले (बँकॉक, बर्लिन, मनिला आणि सिडनीसाठी एकच), त्यामुळे लेखक वाचकांना त्यानुसार त्यांना महत्त्व द्यायला सांगतात.

चार शहरांत, हलवलेली आवृत्ती अधिक चांगली ठरते, नेहमी 3% पेक्षा कमी फरकाने: बोगोटा (−2.5%), बांडुंग (−2.4%), ब्युनॉस आयर्स (−0.7%) आणि ब्रसेल्स (−0.5%).

बोगोटाची अधिक चांगली जागा पाण्याखाली आहे

बोगोटा एका उंच पठारावर पसरलेले आहे, ज्याच्या पूर्वेला सेरोस ओरिएंतालेस हे तीव्र उताराचे, संरक्षित राखीव क्षेत्र आहे. ते डोंगराच्या आघाडीपासून दूर 750 मीटर पश्चिमेकडे सरकवा, आणि 2.5% बचत होते. पण शहर आधीच पश्चिमेकडे बोगोटा नदीपर्यंत वाढले आहे, जिच्या मार्गिकेत पूरप्रवण जमीन, पाणथळ पुनर्संचयन, पूरसंरक्षण आणि कोटा, फुन्सा, मोस्केरा आणि सोआचा या शेजारच्या गावांबरोबर संयुक्त नियोजन आहे. “अधिक किफायतशीर” बोगोटा अशी जागा नाही जिथे कोणी बांधकाम करू शकेल.

बोगोटा, मूळ (नारिंगी) आणि 750 m पश्चिमेकडे सरकवलेले (निळे), आणि शहर पश्चिमेकडे हलवताना एकूण ऊर्जेतील बदल. — Figure 6, Bellisardi et al. (2026), arXiv:2610.21558.

इतर अपवादांच्याही शोधनिबंधात अशाच कहाण्या आहेत: बांडुंगचा दक्षिणेकडील पर्याय भूस्खलनाचा धोका असलेल्या ज्वालामुखीय उंच प्रदेशाजवळ जातो; ब्युनॉस आयर्समधील फरक जवळजवळ सपाट मैदानावर पद्धतीच्या अचूकतेच्या मर्यादेजवळ आहे; ब्रसेल्सचा उत्तरेकडील पर्याय रेल्वे आणि औद्योगिक पायाभूत सुविधांना धडकतो. लेखक सुचवतात की प्रत्यक्ष शहरे कदाचित आधीच प्रत्यक्षात उपलब्ध असलेली सर्वांत किफायतशीर जमीन व्यापून आहेत.

25,000 नवे रहिवासी कुठे ठेवायचे

ही पद्धत नियोजनासाठीही उपयोगी आहे. बार्सिलोनामध्ये, संघाने सारख्याच प्रवास-अंतरांच्या पाच संभाव्य भागांपैकी एका भागात 25,000 रहिवासी जोडले, आणि शहराच्याच कामावर ये-जा करण्याच्या माहितीवर अंशांकित केलेल्या गुरुत्व मॉडेलने त्यांच्या प्रवासांचा अंदाज घेतला. दररोजची अतिरिक्त ऊर्जा सुमारे 266 ते 322 गिगाज्यूल इतकी होती. चढणीचा भाग सर्वोत्तम जागेपासून (सुमारे 55 GJ) सर्वांत वाईट जागेपर्यंत (सुमारे 101 GJ) जवळजवळ दुप्पट झाला, आणि त्यांच्यातील 56 GJ फरकापैकी 46 GJ त्याचाच होता.

लेखक सावध राहतात. त्यांचा निकाल रस्ते, प्रवास आणि भूप्रदेश यांच्या संथ परस्पर जुळवणुकीशी सुसंगत आहे, पण शहरे कशी वाढली याची पुनर्रचना ते करत नाहीत. त्यांनी हालचालींचा एक मर्यादित संच तपासला, प्रत्येक संभाव्य शहर नव्हे. डेटा Twitter/X वरून आला आहे, मॉडेलमध्ये फक्त मोटारी हेच वाहतूक-साधन आहे, वाहतूककोंडी दुर्लक्षित केली आहे, आणि तुलनीय प्रवास-डेटाच्या अभावी एकाही आफ्रिकन शहराचा समावेश करता आला नाही. संपूर्ण महानगर प्रदेशाऐवजी शहराच्या प्रशासकीय हद्दी वापरल्या, तर हा नमुना बहुतांशी नाहीसा होतो — त्यांच्या मते, हे लक्षण आहे की तो संपूर्ण महानगराचा गुणधर्म आहे.