Le reti delle ferrovie metropolitane che corrono al di sotto delle città medie e grandi di tutto il mondo sono caratterizzate da forme diverse, dovute alla alla geografia, alla struttura della città sovrastante, a fattori politici culturali, alla situazione del traffico e agli intenti dei pianificatori urbani.

A mano a mano che si sviluppano, però, le metropolitane tendono ad assomigliarsi, nelle linee generali, un po' tutte: finiscono con lo sviluppare un centro di forma vagamente circolare e tutta una serie di rami, assumendo una forma che richiama l'aspetto di un ragno.

Secondo Marc Barthélémy, fisico teorico del francese CEA, ciò è dovuto al fatto che la geometria delle grandi metropolitane si sviluppa secondo regole semplici e universali, che finiscono con l'avere il sopravvento sulle peculiarità locali.

Lo studio condotto da Barthélémy e pubblicato sul Journal of the Royal Society Interface ha preso in considerazione tutte le reti metropolitane con più di 100 stazioni - da Mosca a Londra, da Pechino a Parigi, da Berlino a Osaka, da New York a Seoul - senza tener conto delle differenze politiche, di densità della popolazione o di pianificazione che caratterizzano le varie città.

Il risultato è la constatazione che «a mano a mano che questi sistemi diventano più grandi e più complessi, convergono verso una topologia simile» come spiega David Levinson, ingegnere dell'Università del Minnesota coinvolto nello studio.

Vi sono tre caratteristiche che si riscontrano in tutte le metropolitane. Innanzitutto la forma "a ragno" di cui abbiamo già parlato.

Poi, la lunghezza delle "zampe" (i rami che dal centro portano alla periferia), che tende a crescere sino a diventare il doppio del diametro dell'anello centrale. Peraltro, il numero dei rami periferici tende a corrispondere alla radice quadrata del numero delle stazioni.

Infine, in tutti i casi tranne uno circa il 20% delle stazioni poste nel centro uniscono due o più linee; l'eccezione è rappresentata dalla metropolitana di Mosca, dove tale percentuale arriva sino al 50%.

Il motivo di questa differenza (che si appaia con un'altra: a Mosca i rami sono lunghi non due, ma tre volte il diametro dell'anello centrale) starebbe nella rigida pianificazione che ha guidato lo sviluppo della metropolitana durante l'era sovietica.

Al di là di ciò, Barthélémy è convinto che se i fattori locali fossero davvero preponderanti per la geometria che le metropolitane assumono nel tempo, il suo tema non avrebbe scoperto le regole generali che invece ha individuato.

Tutto questo lavoro ha uno scopo: capire quali siano i modi in cui si sviluppano le reti dei trasporti per poter fornire consigli su come realizzare strutture sempre più efficienti.

Al momento, tuttavia «non abbiamo grandi idee» spiega Barthélémy. «Stiamo solo iniziando a comprendere secoli di sviluppo».