O ile osoby poruszające się szkolnym korytarzem zwykle – nawet bez odgórnych zaleceń – przemieszczają się w dwoma pasami (do przodu i do tyłu), tak w bardziej otwartych przestrzeniach (takich jak rynek miejski) sytuacja okazuje się zdecydowanie bardziej skomplikowana. Sposób przemieszczania ludzi pozostawia w takich środowiskach wiele do życzenia, a naukowcy chcieli zrozumieć, czy można to w jakiś sposób wyjaśnić.
Czytaj też: 120-letnia zagadka matematyczna rozwiązana. Dudeney miał rację
Dążąc do uzyskania odpowiedzi na pytanie o to, co decyduje o sposobie poruszania się ludzi w zatłoczonych przestrzeniach, Karol Bacik z MIT opracował wraz z innymi badaczami teorię matematyczną. Dzięki niej można przewidzieć przepływ pieszych i punkt, w którym taki przepływ przechodzi od uporządkowanych pasów do całkowicie chaotycznej masy ludzkiej.
Artykuł poświęcony tej kwestii trafił na łamy PNAS, a płynące z niego wnioski mogą okazać się bardzo przydatne z punktu widzenia kilku różnych dziedzin. Być może pewnego dnia urbaniści odpowiedzialni za projektowanie przestrzeni miejskich będą mogli wykonywać swoją pracę jeszcze skuteczniej, znajdując sposoby na redukcję “korków” – i to tam, gdzie wcale nie poruszają się pojazdy.
Dzięki rozwiązaniu matematycznej zagadki naukowcy mogą teraz skuteczniej radzić sobie z problemem pojawiającym się w przestrzeniach wypełnionych tłumami ludzi
Zanim matematycy znaleźli rozwiązanie zagadki, przeanalizowali problem. Zdali sobie sprawę, że na zachowanie tłumu mają wpływ czynniki takie jak rozmiar wolnej przestrzeni czy kąty, pod którymi ludzie się po niej poruszali. Kluczowa w ostatecznym rozrachunku wydaje się natomiast liczba osób idących w różnych kierunkach. Za jego sprawą dochodzi (lub nie) do samoczynnej organizacji uczestników ruchu w uporządkowane pasy.
Paradoksalnie, im więcej wolnej przestrzeni, tym mniejsza gotowość ludzi na zderzanie się z innymi. Z tego względu potrzebują oni więcej miejsca wokół, co ogranicza powstawanie zorganizowanych pasów ruchu. Tzw. rozproszenie kątowe wynoszące około 13 stopni okazuje się swego rodzaju punktem krytycznym, który może zapoczątkować pojawienie się chaosu w miejsce porządku.
Czytaj też: Wieloletni matematyczny problem wreszcie rozwiązany. Przyda ci się przy planowaniu mieszkania
Aby przekonać się, jak ich ustalenia odnoszą się do rzeczywistości, członkowie zespołu badawczego opracowali eksperyment. Jego uczestnicy mieli poruszać się pod kątami zbliżonymi do 13 stopni. Poza tym, rosnący nieuporządkowanie zmuszało pieszych do wolniejszego poruszania się, co ograniczało prędkość przemieszczania się tłumu o około 30% względem grup wykorzystując zorganizowane pasy. Wyciągnięte wnioski będą obiektami dalszych ekspertyz, a ostatecznie – być może – zostaną wykorzystane w praktyce.