science >> Wetenschap >  >> Fysica

rally's, protesten, en Black Friday:Natuurkunde vindt gevaren die zich in het volle zicht verbergen

Bewegingen in de menigte. Krediet:foto door Ulrike Biets; illustratie door Arianna Bottinelli, David TJ Sumpter, en Jesse L. Silverberg

Geïnspireerd door de manier waarop mensen bewegen bij heavy metal concerten, een internationaal team van onderzoekers van de Universiteit van Uppsala en de Universiteit van Harvard hebben geleerd hoe ze gevarenzones in massabijeenkomsten kunnen herkennen voordat het noodlot toeslaat.

Online publiceren in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven 23 november, Arianna Bottinelli, de afgestudeerde studente van Uppsala University, en hoogleraar toegepaste wiskunde David Sumpter, hebben computationele tools ontwikkeld om grootschalige collectieve beweging te voorspellen in gesimuleerde massabijeenkomsten.

Het team begon met gesimuleerde drukte, zodat ze op een betrouwbare manier ieders positie konden volgen. "Van deze gegevens we zijn in staat om de meest risicovolle collectieve bewegingen te voorspellen die van nature ontstaan ​​in een dichte schouder aan schouder menigte, " zegt eerste auteur Bottinelli, die op 25 november haar proefschrift in toegepaste wiskunde verdedigt.

Sumpter voegt toe, "De volgende stap is om deze technieken toe te passen op realtime videogegevens. Als we computervisie kunnen gebruiken om mensen te volgen, dan kunnen onze analytische tools evenementenplanners waarschuwen voor mogelijke gevaren voordat ze zich voordoen."

overweldigend, massabijeenkomsten worden gehouden zonder incidenten. Maar soms gaan er dingen mis. Mensen kunnen worden vertrapt of verstikt door verpletterende druk die door de menigte zelf wordt opgewekt. Dit soort collectieve beweging is eerder bestudeerd, maar de nieuwe, op fysica gebaseerde inzichten in dit werk geven een verklaring voor hoe deze rampen überhaupt plaatsvinden.

Bottinelli, die het onderzoek leiden, beschrijft het als volgt:"Het komt allemaal neer op de manier waarop mensen zich in een willekeurig opeengepakte groep verzamelen. Fysieke contacten van lichaam tot lichaam vormen de basis voor potentieel gevaarlijke collectieve beweging. Ons werk laat zien hoe de opkomende risico's kunnen worden geïdentificeerd op basis van welke mensen elkaar aanraken."

Het project begon als een onderzoek naar de manier waarop mensen "dansen" bij heavy metal-concerten. Deze "mosh pits" scheiden de menigte krachtig, het creëren van gebieden in de buurt van het podium waar de menigte dicht opeengepakt is.

"We staarden naar de concertgegevens toen we ons realiseerden dat er directe overeenkomsten waren met rally's, protesten, en Black Friday-verkoopevenementen, " zei dr. Silverberg, postdoctoraal onderzoeker aan de Harvard University, die aan dit werk heeft meegewerkt. "Hoe meer we groeven, hoe rijker de natuurkunde werd. Al snel ontdekten we dat ideeën uit de materiaalwetenschap en veldtheorie direct konden worden toegepast op menselijke menigten in extreme situaties, " hij voegt toe.

De onderzoekers merkten op dat bewustzijn de sleutel is tot veiligheid. Met de aanstaande Black Friday-winkelvakantie in Amerika en de algemene toename van protestevenementen over de hele wereld, er zijn steeds meer verborgen gevaren in menigten. De conclusies en suggestie van het team aan het publiek is om "je omgeving in de gaten te houden - als je dicht op elkaar zit, dan is er een inherent risico, en de beste manier om jezelf en anderen te beschermen, is je uit te spreiden en te verhuizen naar een gebied met meer fysieke ruimte", concludeerde het team.