Ylhäältä katsottuna joukko ihmisiä näyttää paljon muurahaisten siirtokunnalta. Vielä kauemmas ihmiset näyttävät sulautuvan alueen läpi virtaavan nesteen massaan. Ja jossain määrin väkijoukon dynamiikkaa voidaan tutkia samoilla tekniikoilla, joita käytettiin nestedynamiikan tai suurten vuorovaikuttavien hiukkasten järjestelmien tutkimiseen. Tämän seurauksena fyysikot ja tietoteknikot voivat tarjota meille jonkinlaisen käsityksen siitä, kuinka navigoida esimerkiksi protestimarssiin tai presidentin virkaanastumiseen.
Ihmiset, jotka opiskelevat väkijoukkoja, käyttävät havainnollisten tutkimusten ja matemaattisen mallinnuksen yhdistelmää ymmärtääksesi kuinka nämä turvottavat massat käyttäytyvät. Noin viimeisen 20 vuoden aikana tutkijat ovat huomanneet, että jalankulkijat ovat yleensä itseorganisoivia. Esimerkiksi väkijoukot muodostavat luonnollisesti kaistoja, jotka muodostuvat, kun ihmiset kävelevät vastakkaisiin suuntiin, kuten käytävällä. Kun kaksi ihmisryhmää kävelee suorassa kulmassa toisiinsa, he löytävät tavan kulkea toistensa läpi pysähtymättä.
Tietenkin joukkojen ja vuorovaikutuksessa olevien hiukkasten välillä on joitain merkittäviä eroja. Nimittäin ”hiukkasilla ei ole tarkoitusta”, sanoo Dirk Helbing, Zürichin Sveitsin liittovaltion teknologiainstituutin tutkija, joka opiskelee laskennallista yhteiskuntatiedettä. Mutta joitain samoja luonnonlakeja sovelletaan molemmissa tilanteissa, mikä tarkoittaa väkijoukkotutkijoiden onnistumista käyttämään samankaltaisia malleja tutkimaan väkijoukkoja, kuten fyysikot käyttävät hiukkasten virtausta.
Jokaisella väkijoukolla on kaksi päävoimaa. Ensimmäinen on käyttövoima, joka ajaa jokaista ihmistä kohti päämääräänsä. Toinen on sosiaalinen voima, joka estää heitä törmämästä muiden ihmisten kanssa. Mielenkiintoista on, että tämä sosiaalinen voima liittyy kahden elektronin väliseen heijastusvoimaan, joka on kääntäen verrannollinen niiden välisen etäisyyden neliöön - toisin sanoen voima pienenee hiukkasten välisen etäisyyden kasvaessa.
Mutta ihmisten tapauksessa aika korvaa etäisyyden, kertoivat tutkijat Brian Skinner, Ioannis Karamouzas ja Stephen J. Guy vuonna 2014 lehdessä Fyysiset arvostelukirjeet (yllä oleva animaatio on heidän tutkimuksestaan). Ajattele sitä: Sinun ei tarvitse suorittaa vältteleviä toimia, kun kävelet jonkun kanssa, joka kulkee samaan suuntaan kuin sinä, vaikka olisitkin hyvin lähellä toisiaan. Mutta siirryt tieltä, jos kävelet suoraan kohti toista ihmistä. Ihmiset säätävät polkujaan alitajunnan henkisten laskelmien perusteella, kuinka kauan heidän kestää törmäävät keskenään.
Suurin osa ajasta, väkijoukot virtaavat tätä tietä pitkin, jokainen henkilö käyttää tätä käänteistä neliölakia välttääksesi törmäykset saapuessaan omaan määränpäähänsä. (Eli he antavat itselleen tarpeeksi aikaa reagoida ympäröiviin ihmisiin.) Mutta väkijoukkojen tiheyden kasvaessa tämä organisointiperiaate alkaa hajota. Kun ihmiset ovat niin tiheästi pakattuja, että heidän on koskettava toisiaan, he eivät usein voi muuttaa kävelynopeuttaan ja -suuntaan törmäysten välttämiseksi.
Ne erittäin tiheät tilanteet voivat johtaa monenlaisiin joukkotuhoihin, jotka ovat saaneet uutisia viime vuosina. Esimerkiksi vuonna 2006 järjestetyn hajj-pyhiinvaellusmatkan aikana Mekkaan satoja kuoli ja yli 1000 loukkaantui, kun massiivisia kiviseiniä ryntättävät pyhiinvaeltajat kompastuivat liikkuvista linja-autoista pudonneiden matkalaukkujen yli. Tämä ei ollut ensimmäinen kerta, kun rituaalin aikana oli tapahtunut tappava räjähdys, joka houkuttelee noin 2 miljoonaa ihmistä vuodessa: Vuonna 1990 yli 1000 pyhiinvaeltajaa kuoli, kun ampuma räjähti suljetussa tunnelissa.
Samoin vuonna 2010 Saksan rakkauden paraatin elektroninen tanssifestivaali muuttui traagiseksi, kun tuhannet festivaalivierailijat yrittivät suppiloida kapean tunnelin kautta festivaalialueille. Tiukka pullonkaula aiheutti paniikkia väkijoukkojen keskuudessa, ja paraati muuttui nopeasti murskaamiseksi. Viime kädessä 21 festivaalin kävijää kuoli tukehtumisesta ja vähintään 500 muuta loukkaantui; paraati suljettiin pysyvästi.
Raverit tanssivat voittajapylvään ympärillä 13. vuosittaisen rakkausparaadin aikana Berliinissä, 21. heinäkuuta 2001. Video vuoden 2010 paraatita seuranneesta yleisökatastrofista on antanut tutkijoille käsityksen väkijoukkojen dynamiikasta. (Reuters / Alamy) Ilmeisistä syistä on epäeettistä suunnitella tutkimusta, jolla selvitetään kuinka ihmiset käyttäytyvät vaarallisesti tungosta tilanteissa. Katselemalla videoita tällaisten väkivaltaisuuksien aiheuttamista katastrofeista, tutkijat ovat saaneet käsityksen siitä, miten ne tapahtuvat - ja miten ne voidaan välttää.
Kun väkijoukot tiivistyvät, eteenpäin liikkuvien jalankulkijoiden sujuva virta ja välttäen törmäyksiä antaa tilaa ns. Stop-and-go-aalloille. Nämä ovat pohjimmiltaan miltä kuulostavat: väkijoukko on liian tiheä, jotta ihmiset voivat siirtyä eteenpäin jatkuvasti, joten ihmiset siirtyvät eteenpäin mihin tahansa aukkoon. Sitten he pysähtyvät ja odottavat uutta mahdollisuutta siirtyä eteenpäin. Stop-and-go-aallot eivät aina tarkoita katastrofia. Mutta Helbing sanoo, "stop-and-go-aalto on ennakkovaroitus signaaliksi väkijoukon tilanteen kriittiseksi muuttumisesta".
Asiat muuttuvat todella vaarallisiksi, jos väkijoukko tiivistyy edelleen tai ihmiset tekevät odottamattomia liikkeitä. Siinä vaiheessa virtauksesta voi tulla turbulentti ja kaoottinen, jolloin ihmisiä työnnetään satunnaisesti eri suuntiin. Katastrofit voivat puhkeaa, kun esimerkiksi yksi ihminen kompastuu, jolloin toinen henkilö työnnetään paikalleen ja joko polkee häntä tai kompastaa itsensä. Helbing sanoo, että sitä kutsutaan joskus ”mustan aukon vaikutukseksi”, kun yhä useammat ihmiset imevät sisään. ”Se on todella kauhea asia”, Helbing sanoo.
Koska ihmisjoukkojen luonne ja käyttäytyminen ovat niin arvaamattomia, väkijoukkotutkijat eivät halua antaa yleisiä neuvoja niiden navigoimiseksi. (Strategia, jota he yleensä suosittelevat, on ensinnäkin pysyminen poissa väkijoukosta.) Parempaan tai huonompaan suuntaan suuri osa vastuusta väkijoukkojen turvallisuudesta kuuluu tapahtuman järjestäjille eikä siihen osallistuville henkilöille. Kuten hajj- ja Love Parade -katastrofit ovat osoittaneet, järjestäjien tulisi yrittää välttää pullonkaulat ja alueet, joilla eri suuntiin suuntautuvat virtaukset todennäköisesti ylittävät toisiaan.
Mutta jos aiot löytää itsesi suureen joukkoon milloin tahansa pian, heillä on muutama vinkki. Joukon tiheydestä riippuen ihmisillä on taipumus katsoa tulevaisuuteen noin 1–3 sekuntia. Ihmiset katsovat pidempää aikataulua harvaan väkijoukkoon kuin tiheään. "Mitä enemmän voit katsoa tulevaisuuteen, sitä paremmin voit liikkua joukon läpi", Skinner sanoo. ”Kolme tai neljä sekuntia tulevaisuuteen katsominen antaa sinulle etulyöntiaseman ihmisiin, jotka katsovat vain 1 tai 2 sekuntia tulevaisuuteen.” Joten jos pidät päätäsi ylös ja skannaat suuremman alueen, saatat pystyä ennakoimaan ongelmia ja suunnittelemaan parempi reitti.
Vaihtoehtosi vaihtelevat sen mukaan, onko väkijoukko avoimessa vai suljetussa paikassa, Karamouzas sanoo. Jos se on avoimessa paikassa ja alat huomata stop-and-go-aaltoja tai tunnet olosi vaaraksi muista syistä, voit päästä pois joukosta. Toisaalta, jos alue on aidattu tai seinään sisään, "yrittäminen tehdä niin voi aiheuttaa enemmän paniikkia." Auttaminen korostaa tätä kohtaa: "Sinun tulisi välttää menemistä virtauksen vastaisesti. Se pahentaa asioita paljon ”, hän sanoo. Hän lisää, että suuressa suljetussa tilassa vaikuttaa siltä, että sivut ovat vaarallisempia kuin keskiosa, vaikka hän toteaa, että tutkimuksia ei ole tarpeeksi, jotta voisit tietää sen varmasti tai ymmärtää miksi. Mutta mikä tärkeintä, hän sanoo, "tiedä aina, missä varauloskäynti sijaitsee".
Tarkastelu: Pidä valppaana, seuraa virtausta ja pidä poistumisvaihtoehdot auki. Virtaile turvallisesti!
