Физики зафиксировали орбитальные колебания плотной толпы на San Fermín и описали их моделью
В ограниченной толпе более 5000 человек в Памплоне сотни людей синхронно двигались по орбитам; механическая модель объясняет эффект.
Физики проанализировали динамику тысяч плотно стоящих людей на церемонии открытия фестиваля San Fermín, Chupinazo, в Памплоне (Испания). Согласно статье на nature.com, толпа способна самоорганизоваться в макроскопические хиральные осцилляторы nature.com
nature.comnature.comОткрыть источник ↗. Мероприятие ежегодно 6 июля собирает более 5000 участников на площади Plaza Consistorial длиной около 50 м и шириной 20 м. Авторы снимали с окружающих зданий в 2019, 2022, 2023 и 2024 годах.
Измерения: орбитальное движение без внешних сигналов
Перед открытием средняя числовая плотность толпы растёт медленно и монотонно. По данным авторов, после критической плотности ограниченная толпа начинает спонтанно колебаться: сотни людей синхронно движутся по орбитам без внешнего руководства и контроля. Дени Бартоло, профессор физики ENS de Lyon, заявил, что движение не хаотическое и не турбулентное, а регулярное и периодическое, с повтором каждые 18 секунд. Порог он назвал так: более четырёх человек на квадратный метр.
Из-за неоптимальной съёмки в 2019 году часть измерений выполнена только на данных 2022, 2023 и 2024 годов.
Модель: нечётное трение и фазовый переход
До сих пор динамику толпы описывали в основном эвристическими моделями парных столкновений. Их предложили почти 30 лет назад, они хорошо описывают небольшие группы и применяются в моделях безопасной эвакуации nature.com
nature.comnature.comОткрыть источник ↗. Авторы построили механическую модель из принципов симметрии, без поведенческих гипотез. В ней возникающие силы нечётного трения вызывают невзаимный фазовый переход к коллективным хиральным колебаниям, и модель воспроизводит все экспериментальные наблюдения.
Бартоло объяснил механизм трением о землю: масса людей, которую тянут на юг, смещается не только к югу, но и к востоку или западу. Он сравнил это с силой Лоренца, действующей на электроны в магнитном поле.
Для проверки устойчивости результата авторы показывают, что сходная хиральная динамика возникла в начале катастрофы на Love Parade в 2010 году. Они также предлагают протокол для наблюдения за движением плотной толпы в реальном времени и предвидения её неконтролируемой коллективной динамики. Пока наблюдения получены в простых геометриях, например на прямоугольных площадях. Как ведут себя толпы в более сложной городской среде, неизвестно.
