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Física de multitudes: mitos vs. evidencia científica

El profesor del ITBA, Dr. Daniel Parisi examina y desmitifica diversas creencias respecto al comportamiento de multitudes.

El estudio de los movimientos de multitudes y personas es un tema apasionante en el que convergen distintas disciplinas tales como ingeniería, informática, física, biología, psicología, sociología, biomecánica, entre otras tantas. Además, puede enmarcarse dentro de recientes áreas interdisciplinarias como la “sociofísica”, como también dentro de las “ciencias sociales computacionales”.

Un sistema formado por muchos agentes que interactúan presenta lo que se conoce como fenómenos emergentes, que no se pueden deducir fácilmente a partir del comportamiento individual. Dicho de otra forma, una multitud presenta patrones y comportamientos que no fueron planeados, deseados o previstos por los individuos que la conforman. Este tipo de fenómenos emergentes puede observarse también en otros sistemas colectivos como los bellos patrones observados en bandadas y cardúmenes; en la conformación de un súper organismo como las colonias de hormigas o abejas; o en las funciones del cerebro a partir de las neuronas.

Existen diversas creencias sobre el comportamiento de multitudes, algunas de las cuales es interesante contrastar con el conocimiento científico actual sobre el tema:

 

1-Apurarse para egresar es contraproducente. En los años 90′ los físicos comenzaron a estudiar sistemas de peatones proponiendo modelos como el “social force model”. A partir de éste se predijo en el 2000 que, si un grupo de personas deseaban salir muy rápidamente de una habitación a través de una puerta angosta, terminarían saliendo más lentamente que si no se hubieran apurado. Este es un ejemplo de fenómeno emergente, ya que cada individuo actúa para lograr evacuar con más rapidez, pero paradójicamente, esto genera que el conjunto tarde mayor tiempo en evacuar. Este resultado que se conoce como “el efecto más rápido es más lento” (FIS, “faster is slower”) permaneció sin validación experimental durante muchos años.

En 2015 llegaron las tan esperadas pruebas. Se publicó un trabajo donde se demostró que un grupo de 90 personas que busca evacuar pasando por una puerta angosta con distintos grados de apuro, evidencia la existencia del efecto FIS. La explicación de por qué radica en que, a partir de un cierto umbral, cuanto mayor apuro hay, más fuerza se ejerce sobre otras personas en las inmediaciones de la puerta, lo que produce alta fricción entre ellas, impidiendo el libre paso y por lo tanto retrasando el proceso de evacuación.

Por lo tanto, es recomendable no empujar al escapar de un recinto con mucha gente, lo que también evita otros efectos indeseados como caídas o aplastamientos. Y por supuesto, para evitar tragedias, las instalaciones peatonales deben contar con los anchos adecuados de los medios de salida acorde a la cantidad de gente, a fin de lograr una evacuación rápida y segura en caso de emergencia.

 

2- Puertas que abren hacia afuera. Supongamos que un grupo de personas intentan salir desesperada y simultáneamente a través de puertas que abren hacia adentro. La suma de fuerzas que se ejercen tenderán a cerrar la puerta. Puede resultarle imposible a la multitud dejar de empujar y retroceder para poder abrirla. Aunque los individuos cercanos a esta salida sepan que es necesario retroceder, los que están más alejados y a su vez, más cerca del peligro, pueden seguir empujando, ya que no les llega información de lo que sucede más adelante. De esta forma, la puerta que abre hacia adentro puede cerrarse por la presión que ejerce la multitud y se convierte en una trampa. Es importante que los usuarios de edificios (discotecas, escuelas y teatros, entre otros) verifiquen el sentido de apertura de las puertas y que se reclame si no es el correcto. Además, por supuesto, se debe visualizar las ubicaciones de las salidas de emergencia y exigir que las mismas estén operativas, es decir; que se puedan abrir si fuera necesario.

 

3- Una columna adelante de una puerta mejora el egreso. Existen algunos sistemas de partículas en un silo y simulaciones de modelos peatonales sin validación experimental en los cuales parecería que la presencia de una columna delante de una salida puede mejorar la calidad de la evacuación. Si bien habría motivos por los cuales esto podría funcionar, hay que tener mucho cuidado. En primer lugar, las simulaciones a partir de modelos sin validar y/o los medios granulares están muy lejos del sistema real de peatones. Además, todo dependerá de la columna, de su diámetro, de la forma y hasta de su ubicación. No cualquier columna colaboraría en el objetivo, sino que, por el contrario, algunas ubicaciones y tamaños empeorarían las condiciones de seguridad ante un egreso de emergencia. En definitiva, se puede concluir que no resulta recomendable ubicar columnas cercanas a las salidas, hasta que no se conozca mejor las consecuencias de su uso.

Dado que realizar experimentos de egreso con humanos en condiciones competitivas tiene sus dificultades (recién se logró en 2015), se han empleado anteriormente sistemas más simples como ovejas, medios granulares y también hormigas. Sin embargo, las hormigas no resultaron ser un buen modelo biológico para entender a los humanos, ya que estas le dan la prioridad de supervivencia a la colonia y no al individuo

Lamentablemente, antes de saberse esto, hubo algunas publicaciones donde se reportaban resultados de experimentos con hormigas y se extrapolaban recomendaciones sobre cómo se deben construir edificios para humanos. Si se siguiera este tipo de recomendaciones (basadas en modelos erróneos) implicaría un grave riesgo para los usuarios de las instalaciones así diseñadas.

Al igual que en cualquier otra área de conocimiento, los modelos en los que se basan las simulaciones deben estar validados y corroborados con datos del sistema real que se pretende simular. Resulta fundamental señalar que el diseño de espacios por donde circulan y egresan grandes cantidades de personas, debe ser realizado adecuadamente, teniendo en cuenta tanto las normas ya establecidas como los nuevos conocimientos que se generan continuamente y que se ven reflejados en modelos validados experimentalmente.