Las grandes multitudes fluyen como el agua en formas asombrosas (y aterradoras)

La teoría hidrodinámica ayuda a explicar cómo las grandes multitudes humanas fluyen como el agua.

Corredores de maratón de la ciudad de Nueva York en el puente Verrazzano-Narrows.

Fuente: Wikipedia / Creative Commons

Según un nuevo estudio (Bain y Bartolo, 2019) publicado hoy en la revista Science, una gran cantidad de personas exhiben un comportamiento colectivo similar al fluido que puede predecirse basándose únicamente en la teoría hidrodinámica. Esta investigación pionera muestra, por primera vez, cómo las multitudes de personas fluyen como el agua en formas que parecen anular las llamadas “reglas de interacción” entre individuos.

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Este artículo, “Respuesta dinámica e hidrodinámica de las multitudes polarizadas”, fue coautor de Nicolas Bain y Denis Bartolo, del Laboratoire de Physique en Lyon, Francia. Bain es un Ph.D. estudiante de física en la ENS de Lyon trabajando bajo la supervisión de Bartolo. La investigación innovadora que se presenta en este documento se centra en estudiar las multitudes humanas desde el punto de vista de un físico de materia activa.

Para esta investigación a gran escala sobre el movimiento de la multitud humana a través de la lente de la teoría hidrodinámica, Bain y Bartolo instalaron cámaras a vista de pájaro para que pudieran filmar el flujo de miles de corredores de maratón que se dividen en diferentes corrales en la línea de salida. de tres de los maratones más grandes del mundo en Chicago, París y Atlanta.

Para este estudio, los investigadores se centraron en la multitud como una entidad singular y aplicaron la teoría hidrodinámica al movimiento de la multitud humana que estaba libre de suposiciones de comportamiento individuales. Los autores resumen el diseño y la importancia de su estudio:

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Las impresiones fascinantes de prácticamente todos los patrones observados en bandadas de aves, bancos de peces, enjambres de insectos e incluso multitudes humanas se representan efectivamente en silico mediante algoritmos simples. Ir más allá de las impresiones visuales y predecir las dinámicas colectivas de grupos de seres vivos en respuesta a imperativos físicos, sociales o biológicos, sin embargo, sigue siendo un desafío formidable.

El modelado del movimiento de multitudes es fundamental para situaciones tan diversas como la prevención de riesgos en eventos masivos y la representación de efectos visuales en la industria cinematográfica. Usamos decenas de miles de participantes en carreras de carretera en los corrales de inicio para dilucidar el comportamiento fluido de las multitudes polarizadas al sondear su respuesta al movimiento de límites. Sobre la base de estas observaciones, presentamos una teoría hidrodinámica de las multitudes polarizadas y demostramos su poder predictivo. Esperamos que esta descripción de grupos humanos como continua activa proporcione pautas cuantitativas para la gestión de multitudes.

Como se puede ver en el video a continuación, cuando Bain y Bartolo analizaron el movimiento colectivo de enjambres de corredores de maratón en la línea de salida de una carrera, pudieron identificar las ondas de densidad y velocidad de la multitud que crearon un efecto dominó en cascada. La parte posterior y frontal de la línea, pero no de lado a lado. A diferencia de algunas situaciones de “multitudes que fluyen como un tsunami” que ponen en peligro la vida y que trataré más adelante en este post, los miles de corredores de maratón que participan en estos eventos de carrera bien organizados progresan lentamente hacia la línea de salida bajo la guía claramente articulada de la raza. personal de día.

Curiosamente, la “ola hidrodinámica” de los corredores de maratón que esperan comenzar una carrera de 26.2 millas parece ondular entre la multitud a una velocidad constante. Usando modelos matemáticos predictivos, los investigadores pudieron predecir con precisión cómo se desarrollarían estas dinámicas de una línea de inicio de maratón a otra.

Un artículo de perspectiva notable sobre el nuevo estudio de Bain y Bartolo, “Flowing Crowds” de Nicholas Ouellette de la Universidad de Stanford, también se publicó en la edición del 4 de enero de Science . Oullette es la fundadora y directora del Laboratorio de Complejidad Ambiental de Stanford, que se enfoca en la autoorganización en sistemas complejos con relevancia para el comportamiento colectivo y la mecánica de fluidos experimentales, como el flujo de fluidos turbulentos y el movimiento colectivo en grupos de animales y grandes multitudes humanas.

Oullette resumió el significado de esta investigación sobre las multitudes que actúan como agua en su artículo en perspectiva,

“En P. 46 de este número [de Science], Bain y Bartolo (4) describen una nueva y poderosa forma de modelar las multitudes humanas. En lugar de centrarse en los individuos, construyen un modelo “hidrodinámico” continuo de la multitud como un todo y luego lo restringen con datos de observación recopilados de corredores de maratón. Este enfoque elude muchas de las suposiciones a veces cuestionables que se han hecho anteriormente y proporciona una hoja de ruta para construir una teoría de la conducta colectiva basada en una base empírica “.

¿Alguna vez ha sido “arrastrado” en un mar de humanidad que se sintió como una marea?

Mientras leía sobre las últimas investigaciones sobre grandes multitudes que fluyen como el agua y se comportan en patrones predecibles basados ​​en la hidrodinámica, tuve recuerdos de circunstancias específicas tanto en los deportes como en la vida cotidiana donde he experimentado este fenómeno. En la segunda parte de este post, voy a cambiar de tema y compartir algunas historias autobiográficas y ejemplos audiovisuales que corroboran los últimos descubrimientos de Bain y Bartolo sobre la hidrodinámica de las multitudes humanas.

Antes de seguir leyendo: ¿Puedes recordar alguna experiencia de primera mano al sentir una ola masiva de seres humanos actuando como una pared de agua que te hizo sentir impotente al elegir en qué dirección se movería tu cuerpo?

Cuando me hice esta pregunta más temprano, surgieron cuatro ejemplos. Dos de ellos fueron recuerdos que me hicieron sentir bien; los otros dos provocaron un poco de estrés postraumático. Después de leer el último estudio de Bain y Bartolo, me doy cuenta de que lo más cerca que he llegado a pensar que iba a morir fue en situaciones donde los movimientos acuáticos de una multitud masiva, que no tenían idea de que sus acciones colectivas estaban creando. Peligro potencialmente mortal: individuos casi aniquilados en una parte distante del grupo.

Como corredor de maratón, he experimentado el fenómeno exacto de oleaje que Bain y Bartolo capturaron en la película para su último estudio como un participante siendo “conducido” por voluntarios del día de la raza a un corral de partida. Para mí, esta experiencia siempre ha sido una experiencia alegre, de camaradería. La sensación más exuberante de “E pluribus unum” de ser una gota de agua en un mar de humanidad es cuando estoy entre más de 50,000 corredores de maratón en la línea de salida de la maratón más grande del mundo en la ciudad de Nueva York.

Como se puede ver en el video de arriba, la primera milla de la maratón de la Ciudad de Nueva York lleva a los corredores de Staten Island a Brooklyn a través del Puente Verrazano-Narrows. Estar hombro con hombro y correr paso a paso con otros maratonistas durante esta parte del maratón de Nueva York se siente como navegar por una ola. Esta es la única vez durante una maratón en la que siento que mis pies ni siquiera tocan el suelo, y una ola gigantesca de extraños me está arrastrando hacia un objetivo común. Esta es una experiencia que afirma la vida.

Como nativo de Nueva York, hay innumerables veces que también he experimentado el “mar de la humanidad” empujando a mi cuerpo de un lado a otro en formas que estaban fuera de mi control mientras viajaba en el metro durante las horas pico. Cualquiera que haya subido o bajado de un tren de la MTA que se dirija dentro o fuera de Manhattan durante la hora punta probablemente haya sentido la hidrodinámica de las multitudes que fluyen como el agua.

Durante la mayor parte de mi vida, viví en la calle 14 y tomé el tren L regularmente. Aunque la mayoría de la gente odia las multitudes en las horas pico, por alguna extraña razón, siempre me ha gustado estar en un vagón de metro como las sardinas. En una metrópolis donde es tan fácil estar rodeado de personas, pero sentirse aislado físicamente, estar atestado en un vagón del metro siempre crea un extraño tipo de intimidad forzada que me resulta extrañamente reconfortante.

Dicho esto, como se puede ver en el video de arriba, el tipo de dinámica similar al agua observada por Bain y Bartolo en las líneas de salida del maratón también se puede observar en esta exhibición de viajeros que se tapan (como un drenaje bloqueado que necesita un émbolo) en las escaleras que conducen a la plataforma en Union Square, que a menudo está llena hasta el borde. La dinámica tipo ameba de la multitud como una sola entidad se coagula, lo que detiene el flujo en ambas direcciones. Obviamente, esta hidrodinámica de una multitud que no fluye sin problemas en túneles subterráneos crea peligros muy reales para los viajeros diarios.

Otro ejemplo autobiográfico de sentir que una gran multitud humana fluía como el agua ocurrió mientras estaba sumergido en el agua durante una situación de peligro mortal en la que casi me ahogo. Recordar este evento de hace dos décadas todavía me da un ataque de pánico similar al del trastorno de estrés postraumático que me quita el aliento.

En la mañana del 15 de agosto de 1999, me puse mi traje de baño junto con otros 2,000 triatletas Ironman para competir en el triatlón inaugural de Lake Placid. El tramo de natación de 2.4 millas de estos eventos de larga distancia para nadar, andar en bicicleta o correr se lleva a cabo en el océano, donde hay mucho espacio para extenderse.

Desafortunadamente, como sugiere el nombre de este triatlón en particular, la etapa de natación en Ironman Lake Placid se lleva a cabo en un lago relativamente pequeño, y la raza fue sobrevendida. Debido a las condiciones de hacinamiento, los nadadores tuvieron que hacer una corta ida y vuelta de 0,6 millas dos veces; esto significaba que los atletas literalmente tenían que nadar unos sobre otros si querían ir del punto A al B cubriendo la distancia más corta de una línea recta. Además, la costa del lago era demasiado pequeña para acomodar a miles de atletas. Como puede ver en el video a continuación, en los primeros días de Ironman Lake Placid, este inicio de natación fue un completo caos y creó condiciones realmente peligrosas.

Al igual que Bain y Bartolo describen en su investigación sobre corredores de maratón que esperan comenzar una carrera en diferentes toboganes, una vez que el grupo de nadadores estuvo en movimiento, se convirtieron en una ola colectiva o una corriente de resaca que no fue guiada por intenciones individuales. Debido a que todos los triatletas en la línea de salida se dirigían a la misma boya de giro en el horizonte, no había manera de que el pequeño grupo de nadadores que venía de la izquierda se fusionara con el tsunami de atletas que venía de la derecha.

Cuando volví a Lake Placid en el ’99, quedé atrapado a unos pies por debajo de una masa colectiva de neopreno negro resbaladizo que llevaban cientos de nadadores que venían del lado derecho del lago como una marejada. Era imposible respirar. Estos nadadores estaban todos en un gran canal de flujo que los mantuvo avanzando juntos en masa. Debido a la mala suerte y al no comprender cómo funcionaría la dinámica fluida de este nado lleno de gente, me quedé atrapado en el lado izquierdo, donde se formó un cuello de botella, y no hubo flujo.

Con enormes cantidades de agua batiendo y un caos completo en la línea de inicio de este evento por primera vez, nadie sabía que algunos atletas desafortunados estaban atrapados conmigo en un remolino creado por las corrientes opuestas de nadadores en diferentes canales de flujo. Todos los gritos, salpicaduras y la adrenalina apresurada de los atletas y espectadores hicieron imposible que alguien comunicara instrucciones sensatas una vez que se disparó la pistola de arranque. El comienzo de natación de Ironman Lake Placid es lo más cerca que he estado de perder el conocimiento y pensar que iba a morir en una competencia atlética. Fue aterrador.

Como Bain y Bartolo advierten en la conclusión de su artículo sobre los comportamientos fluidos de grandes multitudes,

“Demostramos que reorientar la dirección del movimiento de una multitud polarizada a la vez es imposible cuando se confía solo en señales accesibles localmente. Se deben proporcionar señales de orientación a todo el conjunto para cambiar su dirección de movimiento. “También predecimos el tiempo que toma poner en movimiento, o detener, a una multitud de una cierta extensión al proporcionar información en su límite”.

Sobre la base de estos principios hidrodinámicos, no había forma de que los voluntarios de la carrera dieran señales de orientación a miles de nadadores polarizados una vez que estuvieran en movimiento. Afortunadamente, en 2013, los organizadores de la carrera Ironman comenzaron a cambiar el formato de inicio masivo de la natación al comienzo de olas más pequeñas, lo que permite a los nadadores salir de los corrales de forma escalonada que reduce significativamente los riesgos.

En un comunicado, los organizadores de Ironman North America dijeron: “Tanto Ironman Coeur d’Alene como Ironman Lake Placid contarán con inicios de rodaje en 2013. Los atletas ingresarán al agua en una corriente continua a través de un punto de acceso controlado, similar a cómo corre la carretera Se inician las carreras. Los tiempos de un atleta comenzarán cuando crucen los tapetes debajo del arco de nado ”.

El último ejemplo de hidrodinámica y grandes multitudes que fluyen como agua de una manera que causó daños corporales (y tal vez casi me mata) ocurrió en un concierto de admisión general de The Clash en 1982. Cuando fui a ver The Clash at Cape Cod Coliseum en En agosto del ’82, su canción “Rock the Casbah” fue uno de los diez mejores éxitos en Billboard Hot 100. Todos los presentes en el concierto estaban muy entusiasmados de ver a esta banda británica líder en el ranking.

Desde la perspectiva de la dinámica de la multitud, el problema con el Cape Cod Coliseum (que se cerró en 1984) era que los propietarios habían convertido al azar una vieja pista de patinaje sobre hielo en una sala de conciertos sin pensar mucho en la seguridad de la multitud. Debido a que el concierto fue de admisión general sin asientos asignados, todos se amontonaron en el piso principal, que se convirtió en un pozo mosh.

Cuando fui a este concierto de Clash cuando era adolescente, llegué temprano para estar cerca del frente de la multitud. Desafortunadamente, esto significaba que me encajé contra una barrera de hormigón cerca del escenario y quedé atrapado allí unas pocas canciones después de que comenzara el concierto. Hasta este día, cada vez que escucho “Magnificent Seven”, los ritmos únicos de esta canción me recuerdan el pulso rítmico que sentí con cada ola de exuberancia de la multitud que golpea mi cuerpo contra la barrera de concreto. Cada ola de movimiento colectivo de la multitud agotada empujó mi parte inferior del cuerpo contra el bloqueo a la altura de la cintura con más y más fuerza de una manera que parecía que podría dividirme en dos. Afortunadamente, algunos guardias de seguridad finalmente comenzaron a empujar a las personas por encima de la barrera antes de que nos destruyera el mar de la humanidad que, sin saberlo, nos aplastaba en olas que comenzaban en la parte posterior de la arena.

En el video a continuación, el cantante principal de The Clash, Joe Strummer, describe cómo se observan movimientos colectivos de grandes multitudes en el Shea Stadium desde su posición estratégica en el escenario.

Mi encuentro personal con un muro de personas casi aplastándome en un concierto de rock ocurrió algunos años después del desastre del concierto de The Who en 1979. The New York Times informó sobre este incidente en un artículo, “11 asesinados y 8 gravemente heridos en Crush Before Rock”. Concierto en Cincinnati “. Este artículo describe la peligrosa oleada de agua de una multitud masiva:” En el momento del incidente, ocho de las muchas puertas del coliseo se habían abierto, lo que causó consternación entre los fanáticos alineados frente a una puerta en el Esquina suroeste, que permaneció cerrada. La policía luego dijo que los funcionarios del coliseo no abrieron suficientes puertas para manejar a la multitud. Cuando las puertas se abrieron y los ventiladores se apresuraron hacia adelante, muchos cayeron y fueron pisoteados “.

La última investigación sobre la hidrodinámica del flujo de multitudes por Nicolas Bain y Denis Bartolo podría salvar vidas. Como concluyen los autores, “La descripción de las multitudes como continuos debería ser útil para dilucidar su respuesta a las perturbaciones de gran amplitud y sus transiciones de líquidos que fluyen a sólidos amorfos, dos situaciones donde la dinámica de las multitudes se vuelve peligrosa”.

Crédito de la imagen de Facebook: Beeboys / Shutterstock

Referencias

Nicolas Bain y Denis Bartolo. “Respuesta dinámica e hidrodinámica de las multitudes polarizadas”. Ciencia (Publicado por primera vez el 4 de enero de 2019) DOI: 10.1126 / science.aat9891

Nicholas T. Ouellette. “Multitudes que fluyen”. Ciencia (Publicado por primera vez: 4 de enero de 2019) DOI: 10.1126 / science.aav9869