Kereső toggle

A menekülés útjai

Vicsek Tamás fizikus professzor

Továbbítás emailben
Cikk nyomtatása

"Amíg egy birkanyáj egy helyben áll vagy toporog, addig képtelenek egy irányban
lenni. Mindenfajta kanyargós mintázatokat mutatnak álló helyzetben, de ebből nincs
különösebb konfliktus addig, amíg állnak. De abban a pillanatban, ahogy megindulnak,
azonnal fölveszik a közös irányt. Ha nem egy irányba néznének, konfliktusba
kerülnének egymással. Tehát az intenzív mozgás kényszeríti ki a közös
irányt."



Vicsek Tamás. Több rangos külföldi egyetem díszdoktora és vendégprofesszora
    Fotó: MTI

– Mi az a statisztikus fizika? Mondjon róla pár szót!

– Mivel emberek nagy csoportjának viselkedését vizsgáljuk, a statisztikus
fizika természetes ötletként merül fel mint jól alkalmazható tudományág. Ez a
tudományág sok egymással kölcsönható, egyszer? és hasonló objektumot (egységet)
tartalmazó rendszerek tulajdonságaival foglalkozik.

– Mit ért azon, hogy egyszerű, ebben az összefüggésben?

– Azt, hogy az objektumok közötti kölcsönhatás az, ami a rendszer
egészének viselkedése szempontjából döntő. Tehát az egyes objektumok belsejében
lejátszódó folyamatok elhanyagolhatóak a teljes rendszer viselkedésének
vizsgálatakor. Sok esetben a rendszert alkotó élő egységek (emberek) valamilyen
többé-kevésbé optimális viselkedést választanak, amelyek előre
prognosztizálhatóvá, láthatóvá teszik ezeket a rendszereket. Gondoljon a
választások megközelítő kimenetelére vonatkozó prognózisokra! A kollektív együtt
mozgás tanulmányozásának is – például a madárrajok vonulása, birkanyáj mozgása
– érdekes alkalmazásai lehetnek. Egy óriási tengeri halraj mintázatának
megértése hasznos lehet a halászati stratégiák kidolgozásánál. Vagy az
embertömegek mozgásának modellezése segítheti a várostervezést.

– Beszéljen legutolsó – a világsajtóban is óriási visszhangot
kiváltott – munkáinak egyikéről, a pánik vagy a vastaps kutatásáról!

– Ha nagyon sok ember viselkedését kell leírni, akkor bizonyos dolgok
egyszer?bbé válnak, mintha egy emberét kellene leírni. A tömeg igazából
egyszer?bben viselkedik, mint egy ember, így előbb-utóbb a fizika módszereit lehet
rá is alkalmazni. Talán a sportesemények szolgáltatják a legjobb példát, de a
tüntetések vagy munkaszüneti napokon a bevásárlóközpontok szintén tipikus helyek,
ahol nagy a tömeg. Ha egy bevásárlóközpont mozijában, diszkójában megszólal a
tűzriadó, mindenki rohan a vészkijárat felé, ami leggyakrabban egy szűk kis ajtó.
Az emberek ilyenkor megszűnnek embernek látni a másik embert – megszűnnek az
érzelmi és lélektani kapcsolódások –, számukra a másik egy hatvan-nyolcvan kilós
tárgy, akit le kell győzni, meg kell előzni, akár azon az áron is, hogy halálra
tapossák. Beírjuk a programba, hogy van egy nyolcvankilós, henger alakú objektum, ami
5 méter/secundum sebességgel szeretne a vészkijárat felé menni, de van egy másik
objektum is – és még száz vagy akár kétszáz –, így összeütköznek, nyomják
egymást. Akkor a történet már erőről és sebességről szól, ez pedig tiszta
fizika, így modellezhető számítógépen.

– Mondjon el egy ilyen jelleg? konkrét kísérletet!

– A leggyakrabban tanulmányozott helyzet, mikor egy hirtelen riadalmat keltő
információ (például tűzriadó) után zárt térben (csarnok, mozi, bolt, diszkó)
tartózkodó embereket vizsgálunk. Az embereket reprezentáló részecskéket véletlen
módon egy olyan, szoba alakú tartományon helyezzük el, amelynek egyetlen ajtaja van,
ahol a részecskék kiléphetnek. (Ez a modell azt a helyzetet értelmezte, mikor egy
sötét vagy füstös szobából nem ismert előre a menekülési útvonal.) Az egyes
részecskék mozgását a következő tényezők határozzák meg:

1. Minden részecske megpróbál egy jól definiált sebességgel haladni. 2. A mozgása
irányát meghatározza a szomszéd mozgási iránya, egy pánikparaméter, egy véletlen
kis zavar, valamint a szoba falának létezése. 3. Ha a pánikparaméter kicsi, a
részecskék hajlamosak a pillanatnyi irányukat tartani. Ha nagy, akkor feladják minden
önkontrolljukat, és követik a szomszédaik átlagos irányát. Ez vezet a legnagyobb
tragédiákhoz. A közbeeső értékeknél a részecskék egyaránt követik a többi
mozgását, miközben valamilyen mértékig eredeti irányukat is tartják. 4. Az így
kiszámított irányhoz adott mérték? véletlen irányt is adunk, mert a
véletlenszerűség az emberi döntések egyik jellemzője.

   

– Milyen következtetéseket, a gyakorlatban is alkalmazható tanulságokat
tudtak levonni ebből?

– Kis pánik esetén viszonylag hosszú ideig tartott a szoba kiürítése.
Részecskék ilyenkor nem lépnek kapcsolatba egymással. Legtöbbször csak a véletlen
irányváltoztatások hatása miatt menekülnek meg. Nagy pánik esetén szintén hosszú
ideig tart a menekülés, mert a részecskék szorosan követik egymást, és ha a
részecskecsoport iránya nem a helyes irány, akkor a teljes csoport minden korrekció
nélkül a rossz irányba fog haladni. Nagyon sokan a halálukat lelhetik ebben az
esetben. A közbeeső pánikértékek között a legoptimálisabb a szobát elhagyó
részecskék mozgása. Tudniillik csak ebben az esetben van hajlandóságuk a többieket
is követni, de más hatásokra is irányt váltani, és van képességük a tartósan
rossz irányba haladó csoporttól elfordulni is. Vagyis a még tiszta önkontroll és a
szomszédok általi irányítás még optimális keveréke eredményezi a leghatékonyabb
viselkedést. Ez mindenfajta társadalmi csoport kollektív viselkedésének egyik fontos
formája lehet.

– Nem beszélt még az eredmények gyakorlati alkalmazásáról.

– Mi alapkutatók vagyunk, megpróbáljuk megteremteni a feltételeit egy
olyan alkalmazott kutatásnak, amely kutatások hasznosak lehetnek épületek
tervezésekor, alagutak, hidak építésekor vagy világvárosok teljes és gyors
evakuálásakor a menekülési útvonalak megtervezésénél. Londonban van már egy cég,
amelyik tanácsadással foglalkozik a rendőrség számára.

– Milyen tanácsadással?

– Óriásrendezvények előtt kikérik a tanácsaikat, hogy hogyan rendezzék
be a terepet. Ők nem kifejezetten pánik típusú, hanem más típusú szimulációkkal
próbálják előre meghatározni, hogy az emberek milyen áramlása várható. Ez a
londoni cég csinálta a mostani olimpián az emberek mozgatási rendszerét, beleértve a
megnyitót is. A perspektívája ezeknek a kutatásoknak nem kevesebb, mint hogy
bevonulunk a várostervezési gyakorlatba a terek, épületek és menekülési útvonalak
tervezésénél. Jövőre lesz az első olyan világkonferencia, ahol menekülési
útvonalak számítógépes tervezését fogjuk bemutatni.

Voltam a budapesti Városházán, próbáltam érzékeltetni, hogy az emberi és
gépkocsi-közlekedési viszonyok leírása terén nagy áttörés történt a világban.
A városokon belül az autók áramlásának a mikroszkopikus modellezésével minden
egyes autó elvben a számítógépben megjelenik. Bedigitalizálják a város
térképét, elhelyezik rajta ezeket a számítógéppel odaképzelt autókat. Tudják az
adott városrészből reggelenként érkező autókat, felvételeket készítenek, és
akkor elkezdik a lámpák beállítását a számítógépben változtatni. Így a
budapesti forgalmi dugók nagymértékben csökkenthetőek lennének. De a Városházán
nem keltett a dolog nagy érdeklődést, néhányan még ki is nevettek. Ez egy nagyon
provinciális pillanat volt az életemben. Hiszen ezzel a kutatási témával mi
többször is a világ legrangosabb tudományos folyóiratának, a Nature-nek a
címlapjára kerültünk.

– Mely országok érdeklődnek leginkább az Önök kutatási eredményei
iránt?

– A világ legjelentősebb városai, egyetemei mind szinte naprakészen
követik a kísérleteinket. Ezen belül is Amerika, London és Izrael mutatja a legtöbb
érdeklődést a menekülési útvonalakkal kapcsolatos munkáik iránt.

– Itt a szobája falán, ahol ülünk, gyönyör? fotókat, posztereket látok
magasan szálló vadludakról, birkanyájakról, kinagyított levélerezetekről. Ezek a
képek összefüggnek Önnel, illetve a fizikával?

– Közvetve nagyon is. Már vagy hat-hét évvel ezelőtt kezdtem először
azt vizsgálni, hogy milyen kollektív viselkedési formák vannak az élővilágban, mik
azok a jelenségek, amikor egyirányúvá rendeződnek – szinkronizálódnak – a
viselkedések. Egy madárcsapat elvileg össze-viszsza is repülhetne, persze ez
hátrányos lenne számukra, mivel összeütköznének, meg sehová sem jutnának. Ahhoz,
hogy egy csapattá legyenek, és el is jussanak a céljukhoz, rendezetten és azonos
irányba kell minden madárnak repülnie.

– Na de mitől repülnek egy irányba és olyan pontosan és rendezetten, hogy
a legszebb és legszabályosabb esztétikai képet nyújtják?

– Amikor tízezer flamingó az afrikai tóparton táplálkozik, egyáltalán
nem egy irányban állnak; aztán ott, ahol vannak, felröppennek, és egy tizedmásodperc
alatt hajszálpontosan egy irányba repül már mindegyik. De ez egyáltalán nem
nyilvánvaló dolog. Mert ha például volna egy madár, akit követnek, akkor rendben
van: mindenki ezt a madarat figyeli, arra megy, és kész. De nincs ilyen madár, akkor
most kire figyelnek? A mellettük lévőre, az összes többire? Mi tudtuk először
bebizonyítani és pontosan leírni, hogy elegendő, ha csak a mellettük lévőt
figyelik; ez oda vezet, hogy két-három másodpercen belül a tízezres madárraj
pontosan egy irányban fog repülni.

– És hol jön be a képbe a fizika?

– Ott, hogy a fizikának a rendeződés elve egy régi és érdekes területe.
Egy vas azért mágnesezhető, mert a benne eredetileg különböző irányba mutató kis
mágneses atomok egy irányba vannak fordítva. Ha mindegyik egy irányba mutat,
felerősítik egymást. Ha különböző irányba mutatnak, kioltják egymás erőit.

– Ez igaz lehet egy társadalomra, egy pártra, egy cégre is?

– Hogyne. Nézze, a mágnest úgy szokták mágnesezni, hogy egy óriási
mágneses teret rákapcsolnak, és hirtelen mindegyik atom egy irányba fordul. De van egy
olyan átmenet a mágneseknél, mikor külső erő nélkül is képesek az atomok egy
irányba fordulni. Ezt hívják spontán mágneseződésnek, és ez a fizika egyik
legizgalmasabb része. Ha ezzel a képlettel messzire akarok rugaszkodni, azt mondom, a
társadalomban is az a legvonzóbb, mikor nagy külső behatások nélkül az emberek
egyszer csak megpróbálják spontán módon egy irányba rendezni a soraikat,
gondolataikat, céljaikat.

– Egy juhnyáj például milyen biológiai, fizikai elv alapján tud egy
csoportba rendeződni? Ez az elv felelős az úgynevezett csordahatásért? Ez erőt
tükröz vagy gyengeséget?

– Amíg egy birkanyáj egy helyben áll vagy toporog, addig képtelenek egy
irányban lenni. Mindenfajta kanyargós mintázatokat mutatnak álló helyzetben, de
ebből nincs különösebb konfliktus addig, amíg állnak. De abban a pillanatban, ahogy
megindulnak, azonnal fölveszik a közös irányt. Ha nem egy irányba néznének,
konfliktusba kerülnének egymással. Tehát az intenzív mozgás kényszeríti ki a
közös irányt. Ha van pásztor a nyáj előtt, ha nincs, egy birkanyáj, ha elindul, egy
irányba indul. De hogy milyen irányba, ezt határozza meg a pásztor. Ez már
különbözik a fizikától, mivel a vasban ezek a kis mágnesek nem mozognak. A
biológiának ezt az alaptulajdonságát, ezt a mozgás kiváltotta rendeződést
találtuk mi meg úgy hét évvel ezelőtt, és ez irányította a figyelmemet az
élővilágban is megtalálható rendeződésekre.


"A kollektív emberi viselkedés értelmezése és megismerése iránt
óriási az érdeklődés. Sokféle csoportosulás jön létre, gondolok itt koncerteken,
sporteseményeken, pályaudvarokon, tüntetéseken összegyűlt nagy tömegekre. Azokban a
helyzetekben, amikor egy csoport tagjai között az együttműködés viszonylag jól
meghatározott (például a gyalogosforgalom, a vastaps vagy egy pánikhelyzet esetében),
a megfelelő modellek segítségével megvilágítható a megfigyelt jelenségek lényege.
Mivel ezek a spontán közösségek viszonylag egyszer? példák emberi csoportok
kialakulására, tárgyát képezhetik társadalmi mechanizmusok vizsgálatának is.
Hatalmasra növekedett annak a lehetősége, hogy az emberek viselkedését
nagymértékben befolyásolják. (Az, hogy milyen autót, mosóport, üdítőt veszel,
vagy kire fogsz szavazni, ma már nagyrészt manipuláció kérdése.) Az emberek
befolyásolását óriási gyanakvás kíséri, bár az vezethet nyilvánvalóan jó
eredményre is. Az a tény, hogy az embertömegek manipulálhatók, növeli az elvárást
és az érzékenységet az új kutatási módszerekkel kapcsolatban." (Vicsek Tamás)

Olvasson tovább: