I prchající dav se řídí fyzikálními zákony

Nacházíte se uprostřed davu, v němž propukne panika. V objektu hoří nebo jen organizátoři konečně otevřou přístup k omezenému množství sedadel. Jak se nejvýhodněji zachovat? A jak projektovat prostory, aby se v případě paniky lidé neušlapali? Odpověď - možná překvapivě - nabízí teoretická fyzika.

Profesor Dirk Helbing z drážďanské technické univerzity a budapešťský student Illés Farkas se svým profesorem Tamásem Vicsekem z Eötvösovy univerzity problém řešili pomocí počítačového modelování. Tak jako se zkoumá protékání kapalin úzkými trubicemi, přesun sypkých materiálů nebo chaotický pohyb molekul, modelovali fyzikové nekoordinovaný pohyb lidského davu. Newtonovy rovnice, kterými se řídí na svých cestách planety i padající listí, našly své uplatnění i zde. Každá osoba je ve fyzikálním modelu "částicí", na kterou působí několik druhů sil: od ostatních částic, ode stěn... Známe-li síly a je-li po ruce výkonný počítač, dá se zjistit i výsledný pohyb. Ovšem lidské "částice" se liší od zrnek písku či těkajících molekul. Proto autoři zahrnuli mezi působící síly i tendence jako "následování stáda" či snaha předběhnout druhého. Výsledky uveřejnil vědecký časopis Nature. "Částice" nastavené na parametry typického fotbalového fanouška se například měly dostat úzkými dveřmi ven z místnosti. Jak rychle se prostor vyprázdní v závislosti na spěchu účastníků? Čím rychleji, tím pomaleji! zní zjednodušená odpověď. Zatímco promenádním tempem se poměrně rychle všichni dostanou ven, spěchající dav vytváří zácpy: před východem se vyklene oblouk do sebe zaklesnutých jedinců. Oblouk se pod tlakem v nepravidelných intervalech prolamuje a pouští ven drobné laviny účastníků: všichni uniknou za mnohem delší dobu. Co s tím? Počítačové modely poskytly neočekávané výsledky. Zjistilo se například, že opuštění prostoru zpanikařeným davem se urychlí, pokud stavitelé před východ asymetricky rozmístí několik sloupů. Autoři hodlají svůj model dále rozpracovat. Je možné například započíst pády jedinců či vzájemnou komunikaci. Je také třeba zjistit, které parametry modelu (například hmotnost a rozměry účastníků, homogenita či rozmanitost davu) jsou podstatné pro celkové chování, a které naopak výsledek příliš neovlivní. Testování na bezpečnost při panice pomocí modelu Helbinga a jeho kolegů by se pak mohlo stát součástí projektu budov. Koneckonců, zdá se, že i při organizaci zasedání Mezinárodního měnového fondu v Praze se mohly hodit některé výsledky teoretické fyziky. Pohyblivé simulace mají autoři na svých internetových stránkách na adrese: http://angel.elte.hu/~panic/.

Autor je spolupracovníkem redakce