a) Foto der Menschenmenge wĂ€hrend der Eröffnungszeremonie des San-FermĂn-Festivals (2019).
b) Luftaufnahme der Plaza Consistorial mit dem analysierten Bereich (gestricheltes Polygon) und den Beobachtungspunkten (orangefarbene Punkte). MaĂstab: 10 m.
c) Nahaufnahme der Menschenmenge 57 Minuten und 15 Sekunden vor Beginn des Festivals mit der Position der Köpfe der Teilnehmer (grĂŒne Punkte).
d) Nahaufnahme 30 Sekunden vor Beginn des Festivals, die eine deutlich erhöhte Dichte zeigt.
e) Durchschnittliche Dichte der Menschenmenge in AbhĂ€ngigkeit von der Zeit vor Beginn. Die Raute zeigt t = â57:15 (siehe c) und der Stern t = â00:30 (siehe d). Die Dichte nimmt langsam und stetig zu. Der Kasten zeigt die radiale Verteilungsfunktion g(r).
f) Lokale Dichtekarten bei t = â57:15 (links) und t = â00:30 (rechts). Die weiĂen Bereiche zeigen verdeckte Sichtfelder.
Dichte Menschenmengen gehören zweifellos zu den gefĂ€hrlichsten Umgebungen unserer modernen Gesellschaft. Die kollektiven Bewegungen, die in ihnen entstehen, können tatsĂ€chlich zu unkontrollierten Verlagerungen von Personengruppen mit einer Gesamtmasse von mehreren Tonnen fĂŒhren und in den tragischsten Situationen zu erheblichen Verlusten durch GedrĂ€nge und Erstickung.
Die Modellierung der Dynamik von Menschenmengen stĂŒtzt sich jedoch hauptsĂ€chlich auf Modelle von interagierenden Individuen, die zwar effektiv fĂŒr die Beschreibung kleiner Gruppen sind, aber Schwierigkeiten haben, das komplexe Verhalten von sehr dichten Menschenmengen mit Tausenden von Personen zu erklĂ€ren.
In einer aktuellen Studie haben Forscher der ENS Lyon, der UniversitĂ€t Lyon 1 und der UniversitĂ€t Navarra (Spanien) die Bewegungen von Tausenden von Menschen auf der Plaza Consistorial in Pamplona (Spanien) wĂ€hrend der Eröffnungszeremonie der San-FermĂn-Feste analysiert. Sie entdeckten, dass sich in beengten RĂ€umen dichte Menschenmengen zu riesigen Oszillatoren selbst organisieren können.
Ohne Ă€uĂere Anregung koordinieren Tausende von Individuen spontan ihre Bewegungen, um kreisförmigen Bahnen mit einer bestimmten PeriodizitĂ€t zu folgen. Auf der Grundlage dieser Beobachtungen und grundlegender physikalischer Prinzipien entwickelten die Autoren ein mechanisches Modell, das die Entstehung dieser kollektiven Bewegungen erklĂ€rt.
Dieses Modell zeigt, dass extrem spezifische ReibungskrĂ€fte (sogenannte ungerade KrĂ€fte) bei hoher Dichte einen kollektiven PhasenĂŒbergang induzieren, der zu chiralen Schwingungen fĂŒhrt: Sehr groĂe Teile der Menge beginnen kohĂ€rent in eine zufĂ€llige Richtung mit einer charakteristischen Periode von 20 Sekunden zu rotieren.
Diese Ergebnisse erklÀren nicht nur die experimentellen Beobachtungen, sondern auch die Tatsache, dass Àhnliche Dynamiken bei katastrophalen Ereignissen wie der Love Parade in Duisburg (Deutschland) im Jahr 2010 zu beobachten waren, bei der 21 Menschen ums Leben kamen.
Bild der Plaza Consistorial in Pamplona (Spanien). Jedes Jahr versammeln sich am 6. Juli um 12:00 Uhr mehr als fĂŒnftausend Menschen, um die Eröffnung des San-FermĂn-Festivals zu feiern.
© Bartolo Lab, ENS de Lyon.
Die Robustheit der in dieser Arbeit berichteten experimentellen Beobachtungen und der minimale Charakter ihrer mechanischen ErklĂ€rung ermöglichen die Entwicklung eines Ăberwachungsprotokolls, um das Auftreten katastrophaler Verhaltensweisen in groĂen Menschenmengen besser vorherzusagen. Diese Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
Referenz:
Emergence of collective oscillations in massive human crowds,
François Gu, Benjamin Guiselin, Nicolas Bain, Iker Zuriguel & Denis Bartolo, Nature, veröffentlicht am 5. Februar 2025.
Doi: 10.1038/s41586-024-08514-6
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