Ученые сопоставили поведение детей с термодинамическими процессами

Физики изучили с точки зрения термодинамики перемещение детей в разных локациях и выяснили, что на открытых площадках оно напоминает движение жидкости, а в ограниченных пространствах — пар с конденсатом, сообщает N + 1 со ссылкой на Physical Review E.

Социальная физика часто использует математические модели при исследовании и прогнозировании социального коллективного движения. В том числе с применением методов термодинамики и сравнения, например, с фазовыми состояниями — кристаллическим, жидким и газообразным. Так можно измерить перемещение любых живых существ: пешеходные потоки, поведение футболистов на матче, миграцию животных и т. п.

Сун Чаомин из Университета Майами с немецкими и американскими исследователями изучили с точки зрения радиочастотной идентификации поведение 209 детей в трех школах США. Испытуемых поделили на четыре группы: две — с сильно ограниченным перемещением по классу, одну — с частичными ограничениями, одну — с полной свободой действий на детской площадке. Траектории детей фиксировали при помощи радиометок на их одежде и RFID-приемников в локациях. Итогом стали 150 наблюдений,.

Среднеквадратичное смещение каждого ребенка в первых двух группах составило около 1,5 м, в третьей — 3 м и максимальным оказалось на игровой площадке. Также физики создали модель на основе расчетов автокорреляционной функции скорости и пространственной плотности групп. В результате движение детей на игровой площадке оказалось схожим с текущей жидкостью. В то же время поведение двух первых групп больше напоминало равновесные смеси жидкости и пара. Это было схоже с образованием конденсата: при небольшой скорости перемещения дети объединялись в малые группы внутри класса.

Данное исследование помогло расширить знания о закономерностях передвижения людей со скоростью меньше 0,5 м/с.