Ilmuwan menjelaskan mengapa orang dalam kerumunan terkadang membentuk jalur yang teratur

Dengan mengambil ide yang pertama kali dikembangkan oleh Albert Einstein, para peneliti di Inggris dan Polandia telah menciptakan sebuah teori baru yang menjelaskan bagaimana jalur gerak yang terorganisir dan berlawanan arah dapat muncul dalam sistem yang tampaknya tidak teratur – termasuk kerumunan orang. Dipimpin oleh Tim Rogers di University of Bath, tim memverifikasi model mereka dengan mengamati kerumunan manusia yang sebenarnya.

"Laning" adalah contoh organisasi spontan di alam, dan akan akrab bagi siapa saja yang berjalan di sepanjang jalan atau koridor yang sibuk. Ketika dua kelompok orang dalam kerumunan besar berjalan berlawanan arah, mereka sering mengatur diri mereka sendiri menjadi jalur paralel, berlawanan arus tanpa diberi instruksi ke mana mereka harus berjalan. Ini mengurangi risiko tabrakan dan meningkatkan efisiensi gerak untuk kedua kelompok.

Perilaku ini tidak hanya muncul dalam sistem makhluk hidup, tetapi juga dapat ditemukan dalam situasi mulai dari gerakan partikel bermuatan berlawanan dalam plasma kompleks, hingga sinyal listrik yang merambat balik dalam sel saraf yang memanjang. Namun, masih banyak aspek dari fenomena tersebut yang kurang dipahami.

Menyelesaikan perdebatan

“Meskipun kejadiannya tersebar luas, masih belum ada konsensus tentang asal usul fisik laning,” kata Rogers. “Untuk menyelesaikan perdebatan ini, diperlukan teori kuantitatif, yang dapat diuji dengan simulasi dan eksperimen.”

Untuk membangun teori mereka, tim Rogers – yang juga termasuk Karol Bacak di Universitas Bath, dan Bogdan Bacik di Akademi Pendidikan Jasmani di Katowice – menarik dari pendekatan teoretis yang pertama kali diambil oleh Einstein pada tahun 1905.

Dalam salah satu kontribusi besar pertamanya untuk fisika, Einstein meneliti gerak acak Brownian dari partikel mikroskopis seperti serbuk sari saat mereka berdesak-desakan oleh molekul air. Dia menunjukkan bagaimana gerakan dapat dipahami dengan memperhitungkan efek kumulatif dari banyak tumbukan molekul kecil.

Penyesuaian kecil

Dengan menerapkan konsep yang sama untuk melawan kerumunan manusia, tim menemukan bahwa mereka dapat menghubungkan gerakan setiap orang – masing-masing membuat penyesuaian kecil yang konstan pada jalur mereka untuk menghindari tabrakan satu sama lain – dengan gerakan kerumunan secara keseluruhan. “Secara matematis, ini adalah latihan dalam fisika statistik – seni menghitung rata-rata dalam sistem yang komponennya terlalu banyak untuk dilacak satu per satu,” jelas Rogers.

Selain melakukan simulasi komputer, tim menguji model mereka dengan melakukan serangkaian eksperimen dengan kerumunan manusia sungguhan. Ini melibatkan 73 peserta yang berjalan di dalam arena persegi.

“Selain memberikan pemahaman baru pada teka-teki lama, analisis kami juga menghasilkan beberapa hipotesis baru,” kata Rogers. Salah satu perilaku menarik tersebut muncul saat tim menempatkan gerbang masuk dan keluar di pinggir arena. Dalam hal ini, mereka menemukan bahwa jalur cenderung melengkung menjadi bentuk parabola, hiperbolik, atau elips, bergantung pada posisi gerbang.

Peraturan lalu lintas

“Kami juga menunjukkan bahwa memperkenalkan peraturan lalu lintas untuk pejalan kaki mungkin memiliki beberapa efek yang tidak diinginkan,” lanjut Rogers. “Misalnya, ketika orang disuruh berusaha selalu lewat di kanan, mereka membentuk jalur yang ujungnya miring.” Pola ini muncul karena sebagian besar pejalan kaki lebih suka berbelok ke kanan karena mereka saling mengelak, melanggar simetri kiral jalur mereka (lihat gambar).

Tim menekankan bahwa studi mereka hanya berlaku untuk sistem di bawah kepadatan tertentu. Jika orang dikemas terlalu rapat, jalur yang mengalir bisa macet dan gerak Brown Einstein tidak lagi relevan.

Setelah memverifikasi teori mereka, ketiganya berharap untuk menggunakannya untuk mengungkap pola lain dalam kerumunan yang tampaknya tidak teratur, yang sejauh ini masih tersembunyi oleh keterbatasan model sebelumnya.

Penemuan mereka juga dapat memberikan wawasan yang lebih dalam tentang dinamika kerumunan, biologi, dan fisika di mana jalur yang mengatur sendiri memainkan peran kunci dalam aliran orang, partikel, dan informasi.

Penelitian tersebut dijelaskan dalam Ilmu.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• Platoblockchain. Intelijen Metaverse Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/scientists-explain-why-people-in-crowds-sometimes-form-orderly-lanes/