Летом 2000 г. в Лондоне состоялось торжественное открытие пешеходного моста Миллениум, и тысячи прохожих ринулись пересекать Темзу. В результате мост начал совершать опасные колебания, чем не на шутку напугал первых посетителей.
Известно, что любая конструкция, какой бы прочной она ни казалась, придет в движение, если частота шагов пешеходов совпадет с собственной частотой колебаний сооружения. Проще всего объяснить это явление на примере качелей. Представьте, что вы пытаетесь раскачаться, наклоняя тело вперед и назад. Если совершать эти движения слишком быстро или слишком медленно, ничего не происходит. Но стоит взмахнуть ногами в нужный момент времени — и качели начинают свой полет.
В случае с мостом эта частота зависит от множества факторов, таких как длина, ширина и использованные при строительстве материалы. Но Игорь Белых из Университета Джорджии и его коллеги, в том числе из Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского, разработали модель, которая показывает, сколько людей должно вступить на каждый конкретный мост, чтобы заставить его колебаться.
Раньше считалось, что чем больше толпа, тем сильнее может раскачиваться конструкция, но авторы исследования говорят, что это не так. На самом деле мост приходит в движение, когда количество идущих по нему людей достигает определенного критического значения.
«Мы попытались точно описать ‘‘магическое’’ число людей, которые должны единовременно оказаться на мосту, — говорит Игорь Белых. — Пока этот критический порог не пройден, любые колебания моста, например от ветра, будут слишком малы, чтобы их почувствовать. Но когда по мосту идет определенное количество людей, покачивания становятся заметными».
Самое интересное заключается в том, что, как только находящиеся на мосту люди начинают ощущать эти первоначальные колебания, они невольно пытаются сохранить баланс и синхронизируют свои движения. В итоге мост раскачивается еще сильнее и ситуация становится по-настоящему опасной.