I flere tiår har samfunnsforskere brukt en modifisert versjon av Isaac Newtons gravitasjonslov å forutsi bevegelse av mennesker, informasjon og varer mellom byer og til og med kontinenter.
Tyngdekraftsmodellen, som samfunnsforskere viser til den modifiserte gravitasjonsloven, tar hensyn til befolkningsstørrelsen på to steder og deres avstand. Siden større steder tiltrekker mennesker, ideer og varer mer enn mindre steder og steder nærmere hverandre har en større tiltrekningskraft, innlemmer tyngdekraftsmodellen disse to funksjonene.
Den relative styrken til en binding mellom to steder bestemmes ved å multiplisere befolkningen i by A av befolkningen i by B og deretter dele produktet med avstanden mellom de to byene i kvadratet.
Tyngdekraftsmodellen
Befolkning 1 x Befolkning 2
_________________________
distance²
eksempler
Hvis vi sammenligner båndet mellom storbyområdene New York og Los Angeles, multipliserer vi først deres befolkning fra 1998 (20 124 247 henholdsvis 15,781,273) for å få 317,588,287,391,921 og deretter deler vi dette tallet med avstanden (2462 miles) (6,061,444). Resultatet er 52.394.823. Vi kan forkorte matematikken vår ved å redusere antall til millioner plass: 20,12 ganger 15,78 tilsvarer 317,5 og deretter dele med 6 med et resultat på 52,9.
La oss prøve to storbyområder litt nærmere: El Paso (Texas) og Tucson (Arizona). Vi multipliserer befolkningene deres (703,127 og 790,755) for å få 556,001,190,885 og deretter deler vi dette tallet med avstanden (263 miles) i kvadratet (69,169) og resultatet er 8,038,300. Derfor er båndet mellom New York og Los Angeles større enn El Paso og Tucson.
Hva med El Paso og Los Angeles? De er 712 miles fra hverandre, 2,7 ganger lenger enn El Paso og Tucson! Vel, Los Angeles er så stort at det gir en enorm gravitasjonskraft for El Paso. Deres relative styrke er 21 888 491, en overraskende 2,7 ganger større enn gravitasjonskraften mellom El Paso og Tucson.
Mens tyngdekraftsmodellen ble opprettet for å forutse migrasjon mellom byer (og vi kan forvente at flere migrerer mellom LA og NYC enn mellom El Paso og Tucson), kan også brukes til å forutse trafikken mellom to steder, antall telefonsamtaler, transport av varer og post og andre typer bevegelser mellom steder. Tyngdekraftsmodellen kan også brukes til å sammenligne gravitasjonsattraksjonen mellom to kontinenter, to land, to stater, to fylker, eller til og med to nabolag i samme by.
Noen foretrekker å bruke den funksjonelle avstanden mellom byer i stedet for den faktiske avstanden. Den funksjonelle avstanden kan være kjøreavstand eller til og med være flytid mellom byer.
Tyngdekraftsmodellen ble utvidet av William J. Reilly i 1931 inn i Reilly's lov om detaljistgravitasjon å beregne bristepunktet mellom to steder der kunder vil bli trukket til ett eller annet av to konkurrerende kommersielle sentre.
Motstandere av tyngdekraftsmodellen forklarer at den ikke kan bekreftes vitenskapelig, at den kun er basert på observasjon. De oppgir også at tyngde modell er en urettferdig metode for å forutsi bevegelse fordi den er partisk mot historiske bånd og mot de største befolkningssentrene. Dermed kan den brukes til å forevige status quo.