في كل يوليو ، في حفل افتتاح مهرجان سان فيرمين ، يشير إلى بداية وشيكة لتشغيل الثيران في بامبلونا ، إسبانيا ، أكثر من 5000 شخص في الساحة المركزية في المدينة. يبدأ الحشد في الصباح يرتدي ملابس بيضاء. بحلول الظهر ، تم صبغ الكثير من ملابسهم الوردي من قبل السانجريا التي تتدفق الحرة.
وصف المشاركون في هذا الحدث سحق الناس الصاخب إلى دينيس بارتوولو ، وهو فيزيائي في سوبريور في ليون ، فرنسا ، الذي لم يجرؤ على خطوة في الساحة نفسه. وقال إنه “إن كثافة الناس مرتفعة لدرجة أنه لا تشعر بعدم الارتياح فقط”. “يصبح الأمر مؤلمًا ، مثلما تشعر بالضغط على صدرك.”
على مدار عدة سنوات ، قام بتصوير الحدث ودرسه بهدف ربما في يوم من الأيام يساعد في منع الختمات التي يمكن أن تتحول إلى مميتة في المناسبات العامة الكبيرة. في ورقة نشرت يوم الأربعاء في مجلة Nature ، يقول الدكتور بارتولو وزملاؤه إنه قد يكون من الممكن التنبؤ بالحركة العفوية لحشد كبير في مساحة محصورة بمجرد أن تعبر كثافة الناس عتبة حرجة.
من الصعب للغاية دراسة الحشود الكبيرة والمعبأة بكثافة. قال الدكتور بارتولو: “لا يمكنك فقط دعوة ألف شخص للمشاركة في تجربة”. حتى لو استطع ، “لا أعرف كيفية ضمان سلامتهم” ، أضاف.
لهذا السبب كان مهرجان سان فيرمين جذابًا للغاية. إنه ينطوي على الآلاف من الأشخاص الذين يجتمعون بشكل متوقع ، وهدوء نسبيًا ، كل عام.
قام الدكتور بارتولو وزملاؤه بتثبيت كاميرات على الشرفات العليا لمبنيين على جانبي الساحة المقابلة لتصوير الحاضرين. وقال: “إذا ألقيت نظرة على الفيديو ، في الواقع يبدو أن الديناميات غير منتظمة ، فوضوية ، مضطربة”. لكنه تساءل عما إذا كان يمكن أن يضايق مبدأ تنظيم يحكم حركات الحشد.
قدم تحليل اللقطات تحديًا أقرب إلى دراسة تدفق الماء. بالطبع لا يمكنك اكتشاف موضع كل جزيء من الماء. قال الدكتور بارتولو: “إنه أمر مستحيل”. ومع ذلك ، هناك تقنيات رياضية من مجال ديناميات السوائل التي تسمح للباحثين بقياس تدفق المادة من خلال فحص اتجاهها وسرعة. طبق الدكتور بارتولو هذه الأساليب نفسها على مهرجان سان فيرمين.
تحولت الحشود إلى أن تكون أقل فوضوية مما ظهرت. بدلاً من ذلك ، اكتشف الباحثون التذبذبات الدائرية داخل بحر الناس. قال الدكتور بارتولو: “نحن نتحدث عن المئات ، إن لم يكن الآلاف ، من الناس ، جميعهم يتبعون نفس المسار الدائري في المزامنة”.
بالإضافة إلى ذلك ، استغرقت الاقتراحات المدارية ، التي يتتبع كل شخص دائرة تقريبية من نقطة البداية الفردية في الحشد ، 18 ثانية لإكمالها في هذا الساحة المعينة. كان التوقيت موثوقًا لدرجة أن الدكتور بارتولو قال “يمكنك تعيين ساعتك” على ديناميات هذا الحشد ، حتى لو كانت الحركات قد تبدو عشوائية في البداية.
ثم طبق فريق البحث ما تعلموه على تدافع مميت. فحصوا لقطات مراقبة في عرض الحب لعام 2010 في دويسبورغ ، ألمانيا ، حيث توفي 21 عامًا وأصيب مئات آخرين في تدافع. “لقد اكتشفنا نفس التذبذبات” ، التي ظهرت قبل التدافع القاتل ، قال الدكتور بارتولو.
عندما بنى الباحثون نموذجًا رياضيًا لميكانيكا الحشود ، وجدوا أنه فوق الكثافة الحرجة للأشخاص ، تظهر هذه الحركات الدائرية تلقائيًا. إنهم لا يعتمدون على بعض القوة الداخلية أو الخارجية ، مثل الأشخاص الذين يدفعون بعضهم البعض بنشاط.
كإجراء وقائي للسلامة ، يقترح الدكتور بارتولو مراقبة الحشود المكتسبة بكثافة لهذه الحركات المدارية. يمكن أن يؤدي الكشف عنهم إلى تقديم تحذير مسبق من ظهور حركات خطيرة وغير خطيرة. من خلال التقاط التذبذبات عندما تكون صغيرة ، يقول إن منظمي الأحداث يمكنهم أن يطلبوا من الحشد التفريق ، أو الوقوف صامدًا ، قبل أن تنمو المدارات في الحجم وتؤدي إلى سحق الأشخاص أو الدائمين.
وقالت Annalisa Quaini ، عالم الرياضيات الحسابي بجامعة هيوستن التي لم تشارك في الدراسة ، عن هذه التطبيقات في العالم الحقيقي: “لم نكن هناك بعد بعد”. إنه شيء واحد أن يكون لديك مكان مضاء جيدًا مع كاميرات عالية الجودة. لكن لقطات الأمن الليلية المحببة ، على سبيل المثال ، قد لا تكشف عن الحركات الدائرية.
ومع ذلك ، وصف الدكتور Quaini البحث مساهمة مهمة لفهم السلوك الجماعي للحشود الكبيرة الكثيفة.
“هذا جهد كبير” ، قالت. “وفي يوم من الأيام ، سنكون قادرين على استخدامه في بيئة عملية.”
