Kävelemättömän sillan ylittäminen voi tehdä jopa stoiisimmista meistä hieman paniikkisiksi. Mutta kaikki sillat eivät heilu, ja tutkijat ovat pitkään hämmentyneet miksi. Nyt, Aylin Woodward raportoi New Scientistissa, heillä voi vihdoin olla vastaus. Uudessa tutkimuksessa selvitetään, mitä tarvitaan jalankulkijoiden siltojen saamiseksi eteenpäin. Syy: hankalia askeleita.
Science Advances -lehdessä julkaistu tutkimus viittaa siihen, että heiluttavien siltojen ensisijainen lähde on todella jalankulkijoiden askel, jotka yrittävät saada sen läpi. Kun ihmiset kävelevät siltaa pitkin, he säätävät alitajuisesti askeltaan asettuakseen tuulen aiheuttamiin havaitsemattomiin liikkeisiin sillassa. Kun enemmän ihmisiä kävelee siltaa pitkin, he myös tekevät samanlaisia säätöjä, jotka pakottavat heidät kävelemään sillan taajuutta vastaavalla tavalla. Kun kriittinen massa on saavutettu, nämä vaiheet käyttävät tarpeeksi voimaa sillan heilutuksen aloittamiseen.
Se on noidankehä. Kun silta alkaa liikkua huomattavasti, ihmiset käyttävät vielä enemmän voimaa vakauttaakseen itsensä, mikä johtaa vielä enemmän heiluttamiseen.
Kuten Georgian osavaltion yliopiston sovelletun matematiikan professori ja tutkimuksen kirjoittaja Igor Belykh kertoo Mary Beth Griggsille Popular Sciencessa, se on samanlainen kuin veneily veneellä. Oletetaan, että olet veneessä. Kun vene on tasainen, kävelet normaalilla kävelylläsi ”, hän sanoo. "Jos on myrskyisiä merialueita, säädä liikettäsi tasapainon pitämiseksi."
Tätä ideaa, jota kutsutaan vaihelukitukseksi, on ehdotettu syynä sillan heiluttamiseen aiemmin. Mutta Belykh laski matemaattisen mallin, jonka avulla voidaan määrittää kuinka monta kävelyä säätävää ihmistä tarvitaan erikokoisten rakenteiden saattamiseksi heilumaan. Kuten Belykh kertoo Joanna Kleinille New York Times -tapahtumassa , hänen kaavansa avulla käyttäjät voivat liittää siltaa koskevia tietoja selvittääkseen, kuinka suuren joukon on oltava, ennen kuin se asettaa ulottuvuuden.
Se ei ole vain teoreettinen idea. Viime vuosina on ollut useita pahamaineisia siltahihnoja. Vuonna 2000, kun Lontoon Millennium-silta avattiin Thamesin yli, silta hidastui huolestuttavasti aiheuttaen sen sulkemisen kolme päivää myöhemmin ja monen miljoonan dollarin korjan. Vuonna 2014 Brooklynissa sijaitseva Squibb Park -silta suljettiin kolmeksi vuodeksi korjattavaksi, kun sen todettiin olevan hiukan liian pomppiva useimmille jalankulkijoille.
Huojunta ei yleensä ole asteittainen muutos. Kun väkijoukko saavuttaa kriittisen massan, se siirtyy rauhalliselta osalta ripustetulta jalkakäytävältä maanjäristystilaan. Millennium-sillan osalta hän kertoo Griggsille, että maaginen numero on 165 ihmistä. "164 jalankulkijan kohdalla potentiaalisesti ei mitään, sitten puomi, silta alkaa heiluttaa, kun sinulla on yksi tai kaksi ylimääräistä jalankulkijaa", hän sanoo. "Se on erittäin monimutkainen suhde."
Vaikka kaavasta voisi olla hyötyä insinööreille siltojen suunnittelussa ja heijastusten vastatoiminnassa oppimisessa, Belykh kertoo Woodwardille, että se ei ole vielä valmis alkukäyttöön. ”Ennen kuin jokin näistä malleista päätyy maa- ja vesirakennuskoodeihin, sinun on kerättävä todisteita jokaisesta sillan heilahteluista - yksityiskohtaiset tutkimukset niiden tapahtumisesta, siltojen ominaisuuksista ja ihmisten lukumäärästä - ja tarkistettava, auttavatko nämä mallit tehdä hyvä ennuste ”, hän sanoo.
Siihen asti pidä vain tiukasti kiinni.
