Люди, оказавшись в просторном помещении или на открытой площадке без четких указаний, чаще всего начинают двигаться по кругу против часовой стрелки. Это не случайность и не влияние окружающих — такой паттерн заложен в каждом человеке индивидуально, что подтвердили международные исследователи, изучавшие динамику пешеходных потоков. Ранее ученые полагали, что подобные массовые вращения возникают из-за социальных привычек, стремления избежать столкновений или ограничений пространства. Новые эксперименты показали, что даже в одиночку, без стен и других людей, человек все равно предпочитает делать повороты влево, формируя устойчивое смещение, которое потом проявляется в движении больших групп. Результаты работы опубликованы в профильном рецензируемом научном журнале, а подробности случайного открытия доступны в открытом доступе.

 

Гипотезы о причинах движения групп людей

Долгое время специалисты по динамике пешеходов полагали, что спонтанные паттерны движения больших групп формируются только под влиянием внешних факторов. Считалось, что если люди в толпе отступают вправо, чтобы не столкнуться, со временем это приводит к вращению всей группы вдоль стены. Другая популярная теория опиралась на усвоенные социальные привычки: например, жители стран, где принято двигаться по правой стороне дороги, переносят этот навык на ходьбу по тротуарам или в помещениях.

• Зависимость от границ пространства и стен;
• Стремление избежать столкновений с другими;
• Усвоенные правила дорожного движения;
• Влияние культурных норм поведения в толпе.

Все эти гипотезы объединяло одно: ученые были уверены, что индивидуальные предпочтения человека не играют роли в общем движении группы. Предполагалось, что сложные скоординированные паттерны возникают без центрального руководства, только за счет простых действий каждого участника, но сами действия считались полностью социально обусловленными.

 

Случайное открытие при анализе дистанции

Исследование, опровергшее старые теории, началось совершенно случайно. Во время пандемии коронавируса группа ученых под руководством Иньиго Эчеверрии Уарте, сотрудника факультета наук Наваррского университета, проводила эксперименты по социальному дистанцированию. Ученые пытались понять, сколько людей может безопасно находиться в одной комнате, и записывали передвижения участников на камеру.

При анализе записей исследователи заметили необычную закономерность: все участники, даже не сговариваясь, ходили по кругу влево. Это наблюдение стало отправной точкой для новой серии экспериментов. Первый официальный тест прошел в Наваррском университете: 50 взрослых добровольцев поместили в огороженный круглый участок радиусом 5 метров, инструкций по траектории не давали, просили просто ходить в случайном порядке в течение нескольких интервалов по 40 секунд.

1. Оценка индивидуального предпочтения поворота у каждого участника;
2. Формирование групп разного размера из добровольцев;
3. Запись траекторий с камеры на высоте 10 метров;
4. Расчет математического показателя коллективного вращения.

Результаты всех групп показали устойчивое вращение влево, даже если в составе толпы было больше людей, предпочитающих повороты вправо. Ученые подчеркивают, что это не осознанный выбор, а маленькая особенность поведения, которую большинство людей никогда не замечает.

 

Эксперименты в закрытых и открытых зонах

Чтобы исключить влияние стен и ограждений, авторы провели следующий эксперимент на открытом воздухе. Объектом исследования стали 107 подростков в возрасте от 13 до 14 лет, которые свободно гуляли на школьном дворе размером 50 на 60 метров. Съемка велась с дрона на высоте 40 метров, частота кадров составляла 30 в секунду, специальная программа отслеживала скорость и положение каждого ученика.

Даже без физических границ, направляющих движение, подростки стабильно вращались в коллективном порядке влево. Математическое распределение их траекторий полностью совпало с результатами тестов в закрытом помещении. Это доказало, что взаимодействие со стенами или заборами не является основной причиной смещения.

 

Проверка культурных различий в поведении

Следующим этапом стала проверка теории о том, что вращение вызвано стремлением избежать столкновений. В Испании пешеходы обычно отступают вправо при встрече с другим человеком, а в Японии — влево, что подтвердили предварительные опросы. Если бы именно этот навык формировал общее движение группы, японские участники должны были вращаться вправо.

Команда отправилась в Японию, где набрала 39 взрослых добровольцев. Их попросили ходить в случайном порядке в круглом огороженном участке радиусом 4 метра, для точного отслеживания участники надели цветные шапки. Результат оказался неожиданным: японские группы тоже демонстрировали устойчивое вращение влево. Это полностью опровергло идею о том, что локальные маневры обхода людей диктуют паттерн движения толпы.

Самым большим сюрпризом стала Япония, где дорожное движение и спонтанные пешеходные полосы идут в противоположную сторону по сравнению с Испанией, поэтому мы были уверены, что вращение там изменится. Когда коллега прислал первое видео из Токио, моя реакция была мгновенной: «Не может быть, это снова влево». Устойчивость этого паттерна в разных культурах делает его поразительным.

 

Одиночные прогулки и врожденный рефлекс

Исследователи хотели понять, влияют ли усвоенные взрослые правила на это поведение. Для этого они проанализировали архивные видеозаписи дошкольников из японского детского сада, которые свободно бегали во время музыкального занятия. Дети младше шести лет еще не усвоили социальные нормы поведения на дороге, поэтому их движения можно считать более инстинктивными.

Данные отслеживания показали, что дети демонстрировали очень стабильное и выраженное движение влево. Они двигались в слаженном вихревом паттерне, полностью синхронизируясь друг с другом. Это значит, что склонность к левым поворотам проявляется задолго до того, как человек выучит сложные социальные правила.

Чтобы исключить влияние негласных социальных ожиданий, ученые опросили 168 студентов в Испании. Им показывали фото круглой арены и спрашивали, в какую сторону они бы пошли, и в какую сторону ожидают движение других. Результаты опроса не выявили единого мнения о норме движения влево: почти 40% респондентов ожидали, что люди будут ходить вправо, что прямо противоречило результатам физических экспериментов.

Финальный этап исследования проверил поведение людей в полном одиночестве. 209 взрослых добровольцев по одному заходили в пустой шестиугольный помещение и в течение 60 секунд свободно ходили там, пока камера записывала их траекторию. У каждого участника проверили ведущую руку, ногу и глаз, а 49 человек попросили пройти тест с повязкой на правом глазу.

• Ведущая рука, нога или глаз человека;
• Наличие повязки на одном из глаз;
• Отсутствие других людей в помещении;
• Форма помещения (круглое или шестиугольное).

Даже в одиночку участники показали стойкое математическое предпочтение движения влево. Это доказывает, что смещение является врожденной индивидуальной чертой, а не побочным продуктом динамики толпы.

 

Ограничения исследования и дальнейшие планы

Как и любая научная работа, это исследование имеет ряд ограничений. Выборка людей с определенными признаками, например, левшей или тех, кто ведет левой ногой, была относительно небольшой. Из-за этого нельзя полностью исключить влияние незначительных биологических факторов на направление ходьбы. Кроме того, все участники были здоровыми детьми, подростками и молодыми взрослыми.

Мы можем уверенно сказать, что смещение индивидуально и очень устойчиво, но пока не можем объяснить его происхождение. Наше лучшее предположение указывает на тонкую асимметрию сенсомоторной системы, хотя этот вопрос еще не закрыт. Сенсомоторная система — это части мозга, нервы и мышцы, которые вместе обрабатывают сенсорную информацию и контролируют движение.

Ученые предостерегают от излишней уверенности в практическом применении открытия на данном этапе. Нельзя полагать, что склонность к движению влево будет диктовать поведение в любой реальной ситуации. В сильно структурированных пространствах, например, на вокзалах с четкой навигацией и плотной толпой, этот тонкий природный навык может не проявиться из-за внешних задач и препятствий.

Главный открытый вопрос остается прежним: почему это индивидуальное смещение существует в принципе. Сейчас команда проводит эксперименты с виртуальной реальностью, чтобы отделить локомоцию от других когнитивных факторов и проверить, связана ли асимметрия с тем, как мы воспринимаем, обрабатываем или выполняем движения. Поиск коренной причины — следующий большой шаг в исследовании.

Само открытие этого паттерна стало полной неожиданностью для исследователей, которые изначально изучали совершенно другой вопрос. Иньиго Эчеверрия Уарте отмечает, что иногда самые интересные находки — это те, которые не искали. Для физиков это исследование меняет представление о сложных системах: ранее считалось, что паттерны в толпе возникают только из взаимодействия ее участников, но теперь ясно, что некоторые коллективные модели имеют скрытые индивидуальные причины, которые раньше упускали из виду.