https://frosthead.com

Cum vă poate ajuta dinamica fluidelor să navigați pe mulți

De sus, o mulțime de oameni arată foarte mult ca o colonie de furnici care se învârt în jur. De la și mai departe, indivizii par să se amestece într-o masă de fluid care curge printr-o zonă. Și într-o oarecare măsură, dinamica unei mulțimi poate fi studiată cu aceleași tehnici utilizate pentru studierea dinamicii fluidelor sau a sistemelor mari de particule care interacționează. Drept urmare, fizicienii și informaticienii ne pot oferi informații despre cum să navigăm, să spunem, un marș de protest sau o inaugurare prezidențială.

Oamenii care studiază mulțimea folosesc o combinație de studii de observație și modelare matematică pentru a înțelege cum se comportă în mod obișnuit aceste mase seething. În ultimii 20 de ani, cercetătorii au descoperit că pietonii tind să se autoorganizeze. De exemplu, mulțimile formează în mod natural benzi care se formează atunci când oamenii merg pe direcții opuse, ca într-un hol. Când două grupuri de oameni se plimbă în unghi drept unul cu celălalt, ei găsesc o modalitate de a trece unul prin celălalt fără a se opri.

Desigur, există unele diferențe notabile între mulțimi și particule care interacționează. Anume, „particulele nu au intenție”, spune Dirk Helbing, cercetător la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie din Zurich, care studiază științele sociale computationale. Dar unele din aceleași legi naturale se aplică ambelor situații, ceea ce înseamnă că cercetătorii mulțimii au avut succes în utilizarea modelelor similare pentru a studia mulțimile așa cum utilizează fizicienii pentru a studia fluxul de particule.

Pentru fiecare plecător, există două forțe principale la locul de muncă. Primul este forța motrice care propulsează fiecare individ spre țelul său. A doua este forța socială care îi împiedică să se ciocnească cu alte persoane. Interesant este că forța socială este legată de forța respulsivă dintre doi electroni, care este invers proporțională cu pătratul distanței dintre ei - cu alte cuvinte, forța scade pe măsură ce distanța dintre particule crește.

Dar, în cazul oamenilor, timpul înlocuiește distanța, au declarat cercetătorii Brian Skinner, Ioannis Karamouzas și Stephen J. Guy în 2014 în jurnal Scrisori de revizuire fizică (animația de mai sus este din studiul lor). Gândiți-vă: nu trebuie să întreprindeți acțiuni evazive atunci când mergeți alături de cineva care merge în aceeași direcție ca dvs., chiar dacă sunteți foarte aproape împreună. Dar te vei îndepărta de drum dacă mergi direct către o altă persoană. Oamenii își reglează căile pe baza unor calcule mentale subconștiente despre cât timp va dura pentru a se ciocni între ei.

De cele mai multe ori, mulțimile curg pe acest drum, fiecare persoană folosind această lege a pătratului invers pentru a evita coliziunile în timp ce ajunge la propria destinație. (Adică își acordă suficient timp pentru a reacționa la oamenii din jurul lor.) Dar pe măsură ce densitatea mulțimii crește, acest principiu de organizare începe să se descompună. Atunci când oamenii sunt atât de dens ambalați încât trebuie să se atingă, de multe ori nu pot modula viteza și direcția de mers pentru a evita coliziunile.

Este vorba despre acele situații foarte dense care pot duce la tipurile de dezastre ale mulțimilor de masă care au condus știrile din ultimii ani. În 2006, în pelerinajul hajj la Mecca, sute au fost ucise și peste 1.000 de răniți când pelerinii care se grăbeau cu ziduri masive de piatră au călcat peste bagajele căzute din autobuzele în mișcare. Nu a fost prima dată când a avut loc o amprentă mortală în timpul ritualului, care atrage în jur de 2 milioane de oameni anual: în 1990, peste 1.000 de pelerini au murit când a izbucnit o amprentă într-un tunel închis.

În mod similar, în 2010, festivalul de dansuri electronice Love Parade din Germania a devenit tragic atunci când mii de participanți la festival au încercat să pătrundă printr-un tunel îngust pe terenurile festivalului. Gâtul strâns de blocaj a provocat panică în rândul mulțimilor și parada s-a transformat rapid într-o masă zdrobitoare. În cele din urmă, 21 de participanți la festival au murit din cauza sufocării și cel puțin 500 de alte persoane au fost rănite; parada a fost închisă permanent.

Raversii care dansează în jurul Coloanei Victoriei în cadrul celei de-a 13-a Parade de dragoste anuale din Berlin, 21 iulie 2001. Videoclipul dezastrului mulțimii care a fost defilat în 2010 a oferit cercetătorilor o perspectivă asupra dinamicii mulțimii. Raversii care dansează în jurul Coloanei Victoriei în cadrul celei de-a 13-a Parade de dragoste anuale din Berlin, 21 iulie 2001. Videoclipul dezastrului mulțimii care a fost defilat în 2010 a oferit cercetătorilor o perspectivă asupra dinamicii mulțimii. (Reuters / Alamy)

Din motive evidente, este lipsit de etică proiectarea unui studiu pentru a vedea cum se comportă oamenii în situații periculoase aglomerate. Dar vizionând videoclipuri cu dezastre de mulțime ca acestea, cercetătorii au descoperit cum se întâmplă - și cum pot fi evitați.

Pe măsură ce o mulțime devine din ce în ce mai densă, curgerea lină a pietonilor înaintați și evitând coliziunile dă drumul la ceea ce se numește valuri de oprire. Acestea sunt practic cum sună: mulțimea este prea densă pentru ca oamenii să înainteze continuu, astfel încât oamenii să avanseze în orice lacune. Apoi, se opresc și așteaptă o altă ocazie pentru a merge mai departe. Valurile stop-and-go nu întotdeauna prezintă un dezastru. Dar, spune Helbing, „valul stop-and-go este un semnal de avertizare în avans pentru situația din mulțime devenind critică.”

Lucrurile devin cu adevărat periculoase dacă mulțimea continuă să devină mai densă sau dacă oamenii fac mișcări neașteptate. În acel moment, fluxul poate deveni turbulent și haotic, oamenii fiind împinși la întâmplare în direcții diferite. Dezastrele pot izbucni atunci când, să zicem, o persoană se poticnește, determinând pe altcineva să fie împins în locul lor și fie să-i călcească, fie să se poticnească. Helbing spune că este uneori descris drept „efectul găurii negre”, din ce în ce mai mulți oameni alungați. „Este într-adevăr un lucru groaznic”, spune Helbing.

Deoarece natura și comportamentul mulțimilor umane este atât de imprevizibil, cercetătorii din mulțime sunt reticenți să ofere sfaturi generale despre modul de navigare a acestora. (Strategia pe care ei o recomandă de obicei este să rămână în afara mulțimii în primul rând.) În bine sau mai rău, o mare parte a responsabilității pentru siguranța mulțimii revine organizatorilor evenimentului, mai degrabă decât asupra persoanelor care participă la el. Așa cum au arătat catastrofele hajj și Love Parade, organizatorii ar trebui să încerce să evite blocajele și zonele în care fluxurile în direcții diferite sunt susceptibile să se încrucișeze reciproc.

Dar dacă te vei regăsi într-o mulțime mare oricând, în curând, au câteva sfaturi. În funcție de densitatea mulțimii, oamenii tind să privească în jur de 1-3 secunde în viitor, oamenii urmărind orizonturi de timp mai lungi în mulțimi rare decât în ​​cele dense. „Cu cât poți să te uiți la viitor, cu atât poți să te muți mai bine printr-o mulțime”, spune Skinner. „Căutarea a 3 sau 4 secunde în viitor vă oferă un avantaj față de persoanele care caută doar 1 sau 2 secunde spre viitor.” Deci, dacă vă mențineți capul sus și scanați o zonă mai mare, este posibil să puteți anticipa problemele și să vă planificați. un traseu mai bun.

Opțiunile dvs. sunt diferite în funcție de faptul că mulțimea se află într-o locație deschisă sau închisă, spune Karamouzas. Dacă se află într-o locație deschisă și începi să observi valuri de stop-and-go sau te simți nesigur din alte motive, poți ieși din mulțime. Dacă zona este îngrădită sau închisă, pe de altă parte, „încercarea de a face acest lucru ar putea crea mai multă panică”. Înrăutățește lucrurile ”, spune el. El adaugă că într-un spațiu mare închis, părțile sunt mai periculoase decât cele din mijloc, deși observă că nu există suficiente studii pentru a ști asta cu siguranță sau pentru a înțelege de ce. Dar cel mai important, spune el, „știi întotdeauna unde se află ieșirea de urgență”.

Pentru a revedea: păstrați vigilență, mergeți cu fluxul și mențineți opțiunile de ieșire deschise. Curgeți în siguranță!

Cum vă poate ajuta dinamica fluidelor să navigați pe mulți