Matematika, ki bi jo morali poznati vsi pešci

Avtor: Uredništvo, Objavljeno: 28. 03. 2025 06:13:00, Kategorija: Trendi

Si se kdaj vprašal, zakaj je včasih preprosto hoditi od točke A do točke B, spet drugič pa te skoraj spravi ob živce?

Matematika, ki bi jo morali poznati vsi pešci
Tudi znanstveniki so se to spraševali – in zdaj so izpeljali matematično enačbo, ki razlaga, kako se ljudje gibljemo po pločnikih in zakaj se vse skupaj tako hitro spremeni v kaos.

Raziskovalci z Inštituta za tehnologijo Massachusetts (MIT) so odkrili znanstveno logiko v ozadju peš prometa – in ta je bolj zanimiva, kot si bi morda mislili, saj ni število ljudi tisto, kar zadevo zaplete, temveč njihovo vedenje.

Leta 2021 je Karol Bacik, predavatelj uporabne matematike na MIT-u, s podlago v dinamiki tekočin in pretoku zrnc, objavil raziskavo o gibanju množic in socialni distanci. Ta raziskava mu je dala idejo, da se še natančneje posveti vedenju pešcev. Dve leti kasneje se je s sodelavci lotil pojava, imenovanega »ustvarjanje pasov« – ki se pojavlja pri delcih, zrnih in seveda tudi pri ljudeh. Ugotovili so, da če se zdi, da se v množici oblikuje pas, se bodo ljudje temu pridružili ali hodili vzporedno z njim. Uporabili so model prehoda za pešce in razvili teorijo o tem, koliko »kotnega odklona« – torej koliko stopinj odklona od nevidnega pasu – je potrebnega, da red preide v kaos. Izkazalo se je, da zadostuje že odklon za približno 13 stopinj, da se začnejo pojavljati težave v skupinskem gibanju. »Zdaj se sprašujemo: kako robusten je ta mehanizem?« je rekel Bacik. »Deluje samo v tem idealiziranem primeru ali lahko tvorba pasov prenese tudi določene nepravilnosti – recimo, da nekateri ne hodijo povsem naravnost, kot se pogosto zgodi v množici?«

V novi študiji se je ekipa osredotočila ne toliko na to, kolikšen odklon povzroči kaos, temveč na trenutek, ko do kaosa dejansko pride. »Če razmišljaš o množici kot celoti, ne o posameznikih, lahko uporabiš opise, podobne tekočinam,« je pojasnil Bacik. »Gre za umetnost povprečenja – četudi nekateri hodijo bolj odločno kot drugi, se ti vplivi v dovolj veliki skupini izravnajo. Če te zanima samo splošna slika, recimo ali se tvorijo pasovi ali ne, lahko napoveduješ brez podrobnega poznavanja vsakega posameznika v množici.«

Z uporabo modelov pretoka tekočine so raziskovalci prilagodili parametre za prehod za pešce in simulirali gibanje ljudi v telovadnici, kot da bi prečkali cesto. Ugotovili so, da se pešci pri prečkanju v nasprotnih smereh bolj verjetno razporedijo v pasove, če hodijo dokaj naravnost. Ta red se ohranja, dokler ljudje ne začnejo hoditi pod večjimi koti. Takrat enačba napove, da bo pretok pešcev postal neurejen, brez jasnih pasov. »Vse to zveni zelo logično,« pravi Bacik. »A vprašanje je, ali to lahko matematično natančno opišemo – in kje je točka preloma. Zdaj imamo način, kako napovedati, kdaj lahko pričakujemo organiziran in varen pretok – in kdaj neurejen, manj učinkovit in morda bolj nevaren.«

V eksperimentu so udeleženci, ki so prihajali z nasprotnih strani, nosili klobuke z unikatnimi črtami, ki jih je zaznala kamera nameščena nad njimi. Poskuse so večkrat ponovili, da bi natančneje zaznali vzorce. Tako kot v prejšnjem modelu se je tudi tokrat pokazalo, da se pri približno 13 stopinjah odklona začnejo nevidni pasovi rušiti. In – nič presenetljivega – več ljudi kot se je odklonilo za 13 stopinj ali več, večji je bil kaos. Kako hitro pride do tega? To je odvisno od številnih drugih dejavnikov. Vsak od nas je že kdaj poskusil prečkati cesto v ravni črti, a je nekdo hodil bolj odločno proti avtobusni postaji, ali pa je kolesar zašel na pločnik. Zato ekipa zdaj želi preizkusiti model še v resničnih, bolj kaotičnih okoljih.

»Radi bi analizirali posnetke in jih primerjali z našo teorijo,« je dejal Bacik. »In si predstavljamo, da bi naše delo lahko bilo v pomoč vsem, ki načrtujejo javne prostore – kot preprost vodnik ali nabor pravil za bolj varen in učinkovit pretok pešcev.«

Torej – naslednjič, ko se znajdeš v množici, ki se ti zdi bolj kaotična, kot bi morala biti – poglej okoli sebe. Morda je nekdo pozabil na »pravilo 13 stopinj« …

Raziskava je bila objavljena v strokovni publikaciji Proceedings of the National Academy of Sciences.

Vir: EurekAlert

preberite še to

Trendi
Eno uro zanimive vožnje

Eno uro zanimive vožnje

V nemškem Miniatur Wunderlandu najdemo najdaljšo modelno železnico na svetu… Tako se je v...

Trendi
Zakaj so vlaki tako glasni?

Zakaj so vlaki tako glasni?

Tale povsem »logična in znanstvena« razlaga je stara že nekaj desetletij, a je še vedno akt...

Trendi
Kaj z nami počnejo nove tehnologije?

Kaj z nami počnejo nove tehnologije?

Sodobne tehnologije s seboj prinašajo mnogo izzivov, ko smo jim vse težje kos. Kateri so ti izzivi? Kak...

Trendi
Stimulator presredka

Stimulator presredka

Menda pomaga pri težavah s prezgodnjim izlivom…

Trendi
Brisača je boljša...

Brisača je boljša...

Raziskava je pokazala, da električni sušilniki rok opravljajo odlično delo zbiranja bakterij in njihovo...

Trendi
Kaj koga kje straši

Kaj koga kje straši

Verjetno ima vsaka država na svetu neko svoje »strašilo«, pošast ali pojavo, s kater...

Trendi
Najdražja tekočina na svetu

Najdražja tekočina na svetu

En liter stane slabih 8,5 milijona evrov, pa še hudo strupena je…

Trendi
Bodo »stari« antibiotiki spet učinkoviti?

Bodo »stari« antibiotiki spet učinkoviti?

Nova dognanja, ki bi lahko preprečila bakterijam, da postanejo odporne na antibiotike

Trendi
Potresno tuširanje

Potresno tuširanje

Kaj se zgodi, če imate na vrhu stolpnice bazen in pride do potresa? Tole.

Trendi
Rekordni »megablisk«

Rekordni »megablisk«

Najdaljša do zdaj zabeležena strela je bila dolga več kot 800 km.

Trendi
Zakaj so psi tako ljubki? Pogled je tisti...

Zakaj so psi tako ljubki? Pogled je tisti...

Obstaja znanstvena razlaga, zakaj nas pasji pogled tako očara…

Trendi
Skrivnost je (tudi) v stresu

Skrivnost je (tudi) v stresu

Znanstveniki so ugotovili, da bi z blokado stresnega proteina bilo mogoče preprečiti debelost in diabetes.