我要评论文：東海大學應用物理系
10月29日晚上，梨泰理學在韓國首爾，院踩有個大使館與外國人聚集、踏事體變異國風情濃厚，麼晶體結十分受歡迎的發生觀光與購物勝地梨泰院，舉行了萬聖節活動，物答案的受由於這是人潮熱凍因疫情停辦了兩年之後，社交距離、從流口罩令解除後的梨泰理學第一次大型活動，吸引了大量人潮前往參與。院踩有個結果在晚間10點多，踏事體變因為群眾過於擁擠，麼晶體結據估計密度高達每平方公尺15人，發生而產生了「群眾雪崩」的物答案的受意外，造成至今已經有156人死亡的人潮熱凍大慘案。
相關的報導與調查都還在進行中，網路上已經出現許多的分析、台灣是否有類似的風險、以及「在這種情況下如何自保」的文章出現。
雖然事件尚未完全明朗，不過之前已經有類似的案例：2001年7月21日發生於日本兵庫縣的「明石花火大會步道橋事故」：從JR朝霧站前往海灘煙火會場的人群，與離開會場要去搭電車的人潮，在聯絡兩地的一個步道橋轉角處匯集，瞬間達到每平方公尺13－15人的超高密度，然後同樣發生「群眾雪崩」，造成11人死亡，183人受傷。
圖片來源：維基百科 梨泰院事件還在調查中，相關的文章也有一大堆，我們就不多著墨與事件本身了。本文要探討的是：如何從物理學的角度，來理解這種事件是如何發生的？
物理學有個答案，叫做「受熱凍結」（Freezing by Heating），聽起來超違反直覺的，應該是本來凍結住的東西，受熱後解凍融化才對吧？
會覺得「反直覺」，是因為大家都太熟悉「平衡態的熱力學」。（咦？沒有熟悉嗎？）而這種人潮推擠的現象，是高度的非平衡態，會發生很多神奇的現象。
這個理論是德國斯圖嘉大學（University of Stuttgart）理論物理研究所的Dirk Helbing教授所提出，發表於2000年2月7日的《Physical Review Letters》這個物理學的頂尖期刊。
圖片來源：早稲田大学理工学部建築学科渡辺研究室 這個理論的基礎是，人群在一個狹長的通道中移動，會有兩個方向，以及每個人最習慣走路的「目標速度」，也就是整條通道只有你一個人的時候，你最自然的走路速度。不過當有其他人時，就會有一些狀況了，以下是會讓我們改變速率或方向的機制：
- 人與人有個「社交距離」，這個詞大家應該都超熟了，不過這裡指的不是預防疾病傳染，而是「不想跟其他人靠太近」的人我界線，有個絕對不容許他人入侵的「絕對領域」（最低限度就是你的身體所佔據的空間），由這個絕對限制往外會有個隨距離下降的排斥力。
- 隨機事件，比如說對方來了個俊男或美女忍不住轉頭看了一下，前面的人突然停下來講電話你就得繞過去……之類的。
- 由於你還是希望用你的「目標速度」往你的方向前進，所以當你因為上述理由導致你走路的方向或速率跑掉的話，你會想要修正回去。
以上三個都可以寫成「力」的方程式，然後呢？當然就是大家都精通的F=ma啦！（什麼？沒有精通嗎？）
研究者採用「代理人模型」，在虛擬世界中放入「向左走」（白色）、「向右走」（黑色）各20人，把人當作粒子，根據上述力的作用來行動。結果發現，上面的「2. 隨機事件」有很大的影響。
隨機事件是在模擬的過程中隨機產生（廢話），方向是完全隨機，大小則是符合「常態分布」的鐘型曲線，這個曲線的寬度是可以設定的，寬度越大表示有機率發生影響力很大的事件。
當隨機事件分布寬度很小時，代表產生的作用力都不會太大，對應到真實情境就是上面講的那些小事，雖然會有一些干擾，不過人流很快就會「自動分層」，如下圖（a）中顯示，往左、往右的人群會自動分開，順暢通行。
圖片來源：Phys. Rev. Lett. 84, 1240 – Published 7 February 2000 但是當隨機事件分布變很寬時，表示有機會產生巨大事件，比如說「失火了！」「湯姆克魯斯／新垣結衣就在前面！」就會引起大騷動，這個巨大的擾動，會打亂本來順暢的人流，造成兩方通行者的「碰撞」，然後就會「卡住」。一開始有點像上圖（b）那個樣子。
由於「分流」的趨勢還沒完全消失，有可能下個瞬間發生的隨機狀態會推進兩方，互相「突破」，把這個卡住的狀態解開，恢復成原來（a）的分流順暢狀態；反之如果接著發生的事件又把上方想往左的白球與下方想往右的黑球往回推的話，最後就可能變成（c）完全卡死的狀態，中間的「分隔線」垂直於雙方的行進方向。
在（c）的狀態下，由於兩邊都想前進，但是又互相卡死，在這個狀況下，巨大的壓力讓你的「1 保持社交距離」以及「3 想向自己的方向前進」都無法發揮效用，結果會越來越擠，最後就變成蜂巢狀的最密堆積結構，也就是變成晶體了！
我們看一下整個過程：一開始人流像是流體，而且形成「層流」，可以平順的流動；然後「擾動」增加了，這種隨機事件的幅度變大，對應到物理系統就是「溫度上升了」，然後引起了「互相卡死結果變成晶格」，這不就是「把流體加熱，結果就結凍」了嗎！
當然，這種「晶體」跟我們熟悉的「水結凍變成冰」的晶體完全不一樣，它是一種「亞穩態」，系統的擾動有可能瓦解這個狀態，好的例子是比如說如果來了指揮交通的人協助大家疏散，把這個鎖死的狀態解開；糟糕的例子就是這次慘劇的「群眾雪崩」了。
這次的模擬是維持雙方各20個人，所以即使卡住還是有相當的機會靠著「2. 隨機事件」把（c）慢慢推回到（b）最後再回到（a）的順暢狀態。不過明石事件也好，梨泰院事件也好，後方的人群源源不絕的擠上來，（c）的鎖死狀態會越來越難解，突破一個臨界點以後，就會直奔「群眾雪崩」的結局了。
要避免這種悲劇，主辦活動的單位對於人流、動線的控管當然極為重要；此外，也不少研究指出，透過監視攝影機搭配「電腦視覺」，即時掌握人流的「壓力」分布狀態，一出現異常就立刻介入疏導，也是一種有效的方法。要避免侵犯隱私權的話，其實只需要用低解析度的影像，還是可以分析得出來。
最新评论