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a) Photo de la foule lors de la cĂ©rĂ©monie d'ouverture du festival de San FermĂn (2019).
b) Vue aĂ©rienne de la Plaza Consistorial avec la zone analysĂ©e (polygone en pointillĂ©s) et les points d'observation (points orange). Ăchelle: 10 m.
c) Vue rapprochĂ©e de la foule 57 minutes et 15 secondes avant le dĂ©but du festival, avec la position des tĂȘtes des participants (points verts).
d) Vue rapprochée 30 secondes avant le début du festival, montrant une densité nettement accrue.
e) DensitĂ© moyenne de la foule en fonction du temps avant le dĂ©but. Le losange indique t = â57:15 (voir c) et l'Ă©toile t = â00:30 (voir d). La densitĂ© augmente lentement et rĂ©guliĂšrement. L'encadrĂ© montre la fonction de distribution radiale g(r).
f) Cartes locales de densitĂ© Ă t = â57:15 (gauche) et t = â00:30 (droite). Les zones blanches indiquent les vues obstruĂ©es.
Les foules denses représentent certainement l'un des environnements les plus dangereux de nos sociétés modernes. Les mouvements collectifs qui émergent en leur sein peuvent en effet conduire à des déplacements incontrÎlés de groupes d'individus totalisant des masses de plusieurs tonnes et peuvent entraßner dans les situations les plus tragiques à des pertes humaines considérables par piétinements et étouffements.
Or la modélisation de la dynamique des foules s'appuie principalement sur des modÚles d'individus en interaction, qui bien qu'efficaces pour décrire de petits groupes, peinent cependant à expliquer les comportements complexes des foules trÚs denses composées de milliers de personnes.
Dans une Ă©tude rĂ©cente, des chercheurs de l'ENS de Lyon, de l'UniversitĂ© de Lyon 1 et de l'UniversitĂ© de Navarre (Espagne) ont analysĂ© les mouvements de milliers de personnes rassemblĂ©es sur la plaza Consistorial de Pampelune (Espagne), lors de la cĂ©rĂ©monie d'ouverture des fĂȘtes de San FermĂn. Ils ont dĂ©couvert que dans des espaces confinĂ©s, les foules denses peuvent s'auto-organiser en de gigantesques oscillateurs.
Sans aucune incitation extérieure, des milliers d'individus coordonnent spontanément leurs mouvements pour suivre des trajectoires circulaires présentant une certaine périodicité. En s'appuyant sur ces observations et sur des principes physiques fondamentaux, les auteurs ont élaboré un modÚle mécanique qui rend compte de l'émergence de ces mouvements collectifs.
Ce modĂšle rĂ©vĂšle que des forces de friction extrĂȘmement spĂ©cifiques (dites impaires) induisent Ă haute densitĂ© une transition de phase collective qui donne naissance Ă des oscillations chirales: des fractions trĂšs importantes de la foule se mettent de façon cohĂ©rente Ă tourner dans un sens alĂ©atoire avec une pĂ©riode caractĂ©ristique de 20 secondes.
Ces rĂ©sultats expliquent non seulement les observations expĂ©rimentales, mais aussi le fait qu'on retrouve des dynamiques similaires lors d'Ă©vĂ©nements catastrophiques, comme lors de la Love Parade de Duisbourg (Allemagne) en 2010, oĂč 21 personnes perdirent la vie.
Image de la place Consistorial à Pampelune (Espagne). Une foule de plus de cinq mille personnes se rassemble chaque année le 6 juillet à 12h00 pour célébrer l'ouverture du festival de San Fermin.
© Bartolo Lab, ENS de Lyon.
La robustesse des observations expérimentales rapportées dans ce travail et le caractÚre minimal de leur explication mécanique permettent d'envisager un protocole de surveillance pour mieux anticiper les comportements émergents catastrophiques des foules massives. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature.
Référence:
Emergence of collective oscillations in massive human crowds,
François Gu, Benjamin Guiselin, Nicolas Bain, Iker Zuriguel & Denis Bartolo, Nature, publié le 5 février 2025.
Doi: 10.1038/s41586-024-08514-6
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