a) Kuva väkijoukosta San Fermín -festivaalin avajaisissa (2019).
b) Ilmakuva Plaza Consistorialista, jossa on analysoitu alue (viivoitettu monikulmio) ja havaintopisteet (oranssit pisteet). Mittakaava: 10 m.
c) Lähikuva väkijoukosta 57 minuuttia ja 15 sekuntia ennen festivaalin alkua, osallistujien päiden sijainnit (vihreät pisteet).
d) Lähikuva 30 sekuntia ennen festivaalin alkua, joka näyttää selvästi lisääntyneen tiheyden.
e) Väkijoukon keskimääräinen tiheys ajan funktiona ennen alkua. Rommi osoittaa t = −57:15 (katso c) ja tähti t = −00:30 (katso d). Tiheys kasvaa hitaasti ja tasaisesti. Kehys näyttää säteittäisen jakautumisen funktion g(r).
f) Paikalliset tiheyskartat t = −57:15 (vasemmalla) ja t = −00:30 (oikealla). Valkoiset alueet osoittavat esteelliset näkymät.
b) Ilmakuva Plaza Consistorialista, jossa on analysoitu alue (viivoitettu monikulmio) ja havaintopisteet (oranssit pisteet). Mittakaava: 10 m.
c) Lähikuva väkijoukosta 57 minuuttia ja 15 sekuntia ennen festivaalin alkua, osallistujien päiden sijainnit (vihreät pisteet).
d) Lähikuva 30 sekuntia ennen festivaalin alkua, joka näyttää selvästi lisääntyneen tiheyden.
e) Väkijoukon keskimääräinen tiheys ajan funktiona ennen alkua. Rommi osoittaa t = −57:15 (katso c) ja tähti t = −00:30 (katso d). Tiheys kasvaa hitaasti ja tasaisesti. Kehys näyttää säteittäisen jakautumisen funktion g(r).
f) Paikalliset tiheyskartat t = −57:15 (vasemmalla) ja t = −00:30 (oikealla). Valkoiset alueet osoittavat esteelliset näkymät.
Tiheät väkijoukot ovat varmasti yksi vaarallisimmista ympäristöistä nykyaikaisissa yhteiskunnissamme. Niiden sisällä syntyvät kollektiiviset liikkeet voivat johtaa hallitsemattomiin siirtymiin, joissa ryhmät yksilöitä voivat painaa useita tonneja, ja ne voivat aiheuttaa traagisia tilanteita, joissa ihmishenkien menetys tapahtuu tallautumisen ja tukehtumisen seurauksena.
Kuitenkin väkijoukkojen dynamiikan mallintaminen perustuu pääasiassa vuorovaikutuksessa olevien yksilöiden malleihin, jotka, vaikka ne ovat tehokkaita pienten ryhmien kuvaamisessa, eivät kuitenkaan kykene selittämään erittäin tiheiden, tuhansista ihmisistä koostuvien väkijoukkojen monimutkaisia käyttäytymismalleja.
Äskettäin Lyonin ENS:n, Lyonin yliopiston ja Navarran yliopiston (Espanja) tutkijat analysoivat tuhansien ihmisten liikkeitä Pamplonan Consistorial-aukiolla San Fermín -juhlien avajaisseremonian aikana. He havaitsivat, että suljetuissa tiloissa tiheät väkijoukot voivat itseorganisoitua valtaviksi värähtelijöiksi.
Ilman ulkoista kannustusta tuhannet yksilöt koordinoivat spontaanisti liikkeitään seuratakseen tietyllä jaksolla toistuvia ympyräliikkeitä. Näiden havaintojen ja perusfyysisten periaatteiden avulla kirjoittajat ovat kehittäneet mekaanisen mallin, joka selittää näiden kollektiivisten liikkeiden syntymisen.
Tämä malli paljastaa, että erittäin spesifiset kitkavoimat (ns. parittomat) aiheuttavat korkeassa tiheydessä kollektiivisen faasisiirtymän, joka synnyttää kierteisiä värähtelyjä: erittäin suuret osat väkijoukosta alkavat koherentisti pyöriä satunnaiseen suuntaan, ja niiden jakso on tyypillisesti 20 sekuntia.
Nämä tulokset selittävät paitsi kokeelliset havainnot myös sen, että samankaltaisia dynamiikkoja esiintyy katastrofaalisissa tapahtumissa, kuten Duisburgin Love Parade -tapahtumassa (Saksa) vuonna 2010, jossa 21 ihmistä menetti henkensä.
Tässä työssä raportoitujen kokeellisten havaintojen kestävyys ja niiden mekaanisen selityksen vähäisyys mahdollistavat valvontaprotokollan kehittämisen, joka auttaa ennakoimaan massiivisten väkijoukkojen katastrofaalisia käyttäytymismalleja. Nämä tulokset on julkaistu lehdessä Nature.
Viite:
Emergence of collective oscillations in massive human crowds,
François Gu, Benjamin Guiselin, Nicolas Bain, Iker Zuriguel & Denis Bartolo, Nature, julkaistu 5. helmikuuta 2025.
Doi: 10.1038/s41586-024-08514-6
Avoin arkisto: HAL