Физики сравнили толпу металлистов с молекулами идеального газа

Распределение скоростей по данным видеороликов (врез справа вверху, красное) и его апроксимация (там же, черная) при распределении Максвела-БольцманаФизики установили, что распределение скоростей движения в толпе посетителей концертов металлических групп напоминает распределение скоростей движения молекул в идеальном газе. Препринт с работой исследователей выложен в архиве Корнельского университета, краткое содержание статьи приводит блог Technology Review.

Физики изучали поведение посетителей концертов на основе видеороликов, находящихся в свободном доступе в интернете. Движение каждого члена толпы оцифровывали, переводили в двумерную плоскость, а затем анализировали на предмет распределения абсолютных скоростей и векторов движения.

Ученые обнаружили, что движение посетителей концертов напоминает движение частиц газа. Авторы считают такой результат необычным, так как с физической точки зрения речь идет о принципиально разных системах: неравновесной в первом случае и равновесной во втором. Если молекулы газа движутся за счет инерции и столкновений, то посетители концертов двигаются самостоятельно.

На основе собранной информации ученые составили модель движения толпы, главными параметрами которой были уровень случайного шума и склонность следования за соседями. При правильном подборе этих параметров модель хорошо воспроизводила данные видеороликов. Ученым даже удалось обнаружить вихри, которые порой образуются в такой толпе (mosh pits).

Физика поведения толпы имеет важное значение для планирования массовых мероприятий. Недавно было установлено, что причинами гибели людей в давке на Love Parade являлись не паника или массовое бегство, а турбулентные процессы в толпе при превышении критической плотности.