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梨泰院樂極生悲逾150死…科學家談踩踏:人群推擠「像液體在流動」

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文/柯迪・卡西迪(Cody Cassidy)、保羅・道爾蒂(Paul Doherty)

踩踏的危險並非發生在人群奔跑時,而是人群無法動彈時。(示意圖/擷取自Twitter)

▲踩踏的危險並非發生在人群奔跑時,而是人群無法動彈時。(示意圖/擷取自Twitter)

美國科幻作家與生化學家以撒.艾西莫夫(Isaac Asimov,1920–1992)計算過,若人口持續急遽成長,幾千年內,地球就會變成一團擁擠的人肉球,以光速拓展到外太空。聽起來很刺激,但這個推論所指出的問題,卻可能在你下次聽搖滾音樂會的時候就出現:踩踏事故(human stampede)。

聽到「踩踏」(stampede)這個詞,你可能會聯想到人群亂竄,像牛羚在非洲莽原狂奔。事實上,人群踩踏的情況並非如此,也不是引發危險的原因。踩踏事件的危險並非發生在人群奔跑時,而是人群完全無法動彈的時候。

陷入踩踏事故(或稱為人群推擠更精確)中的人,情緒通常是狂熱,而非驚慌失措。人潮是往某個他們理想的目標移動,而非逃離他們不想要的事物。如果你卡在群眾裡,可能會面臨一些問題。第一個問題是什麼?缺少費洛蒙。

擁擠人群會發生危險,原因在於人類天生就不太善於成群移動,和螞蟻不同。螞蟻成群前進時,最前方的螞蟻會釋放費洛蒙,與後方的螞蟻溝通。如果路上有阻礙,費洛蒙就能告訴後方的螞蟻要改道。

但你沒有這種費洛蒙。如果有人絆倒,你無法和螞蟻一樣,叫後面的人群停下來。

在龐大擁擠的群體中,若群眾無法溝通,便會引發嚴重的問題。什麼樣的人群可稱為龐大密集?說到規模,如果人數已多到可稱為人群,就足以奪去你性命,這一點留待後文討論。更重要的因素是密度。人群密度是以每十平方呎範圍中的人來衡量。

十平方呎的面積(○.九平方公尺),大概就是警方在命案被害者周圍,用粉筆畫出的身形輪廓那麼大。若把人群平均塞進每個粉筆輪廓,每個輪廓中的人數就是人群密度(在全體群眾平均分配)。

平均人數為兩人即可稱為群眾,但你可以輕鬆行走,不太會撞到人。如果人數加倍,就稱為密集人群,經常會碰撞摩擦,但仍可以移動。

每十平方呎有六人就開始有危險,你會一直碰到旁邊的人,幾乎動彈不得。

每十平方呎有七人,就像把二十一個人塞進普通大小的電梯。東京地鐵站在尖峰時間,人群密度就是這麼高。足以致命的擁擠人潮,通常屬於這個範圍。

在這密度之下,群眾移動就不再像人在行走,而像液體流動。源自後方人群的強大浪潮往前推擠,於是產生動能,而群眾中會有更多人被捲起─這浪潮可把你推得雙腳離地,帶往人潮前進的目的地。若你旁邊的人跌倒,就沒有任何人能支撐你,你也會跟著跌倒,並引發骨牌效應,讓一堆人疊在你上方。

螞蟻成群前進時,最前方的螞蟻會釋放費洛蒙和後方的螞蟻溝通。如果路上有阻礙,費洛蒙就能告訴後方的螞蟻要改道。但人類沒有這種本領。(示意圖/擷取自Pixabay)

▲螞蟻成群前進時,最前方的螞蟻會釋放費洛蒙和後方的螞蟻溝通。如果路上有阻礙,費洛蒙就能告訴後方的螞蟻要改道。但人類沒有這種本領。(示意圖/擷取自Pixabay)

你可能在宗教慶典、運動賽事或演唱會,碰上這樣的人潮。這時,從不經意的碰觸到互相推擠的轉折可能發生得很快。你會赫然發現自己無法舉起手臂、無法逃脫,只能任憑人群擺布。

跌倒當然很危險,但就算沒跌倒,也會陷入麻煩。即使你站著,反向人潮也可能通過人群襲來,把你固定某處,用兩股人群的力量擠壓你。在力量快速攀升之際,危險也急遽升高。

一般人通常能使出的最大推力約為五十磅(約二十二.六公斤)。若只有四、五個人推你(就像在擁擠的電梯),你只會覺得不舒服,還不至於危險。但在推擠的人潮中,大家通常不是以最大的力量推擠,每次一推大約只有五到十磅,但成千上萬的人一推,這力量可能對你的橫膈膜造成致命傷害。

你在呼吸時,需要讓胸部擴張幾公分。幸好你的橫膈膜很強韌。健康的人即使胸口有四百磅重(約一百八十一公斤),也可以呼吸兩天才會覺得疲憊。但在推擠人潮中,橫膈膜可能無法承受。踩踏事故的調查者在事後發現,原本可承受好幾千磅壓力的鋼製圍欄也彎曲變形。

一六九二年殖民時期的美國,賈爾斯.柯瑞(Giles Corey)遭控施行巫術,被四百磅(一百八十一公斤)重的石頭壓在胸口致死。他花了兩天才窒息,最後留下一句:「再多來點重量!」

剛才說過,如果每十平方呎內有七個人,就可能致命,但這是整體人群的平均數字。在發生踩踏事故的現場(也就是你恐怕會丟掉小命的地方),每十平方呎可能至少有十個人。要讓這麼多人緊密集結起來,不可能沒有額外的力量。這就像要讓二十八個人擠進普通大小的電梯,絕不會只有最後幾個硬是想塞進電梯的人在推擠而已。你需要有幾千個人從後面推擠,或一輛推土機。

如果你陷入人群中兩股反向的人潮,或你一跌倒,導致六個以上的人也跟著像骨牌一樣,疊在你身上,那就像在擁擠電梯中,有個乘客開推土機往前推。你的橫膈膜會承受超過千磅的重量,你連呼吸一次都辦不到。

你也可以到水下三呎深(○.九公尺),試著用管子呼吸,即可體驗胸口有上千磅重的感覺。但我們決定替你省點麻煩,直接告訴你這做不到。無論是在推擠的人潮或在水面下,若胸口承受了上千磅重量,你會在十五秒內昏厥。如果持續超過四分鐘,就會造成永久性的腦損傷,以及死亡。

艾西莫夫錯了。我們從踩踏事件中得知,如果一個人上方還有六人以上堆疊,那麼這個人不可能活下去,因此地球永遠沒有機會變成有成千上萬人那麼厚的球體,光速拓展到外太空。

人類永遠不可能堆疊得比「六」層還多。

◆本文摘錄自《然後你就死了》(臉譜出版),更多死亡科學請見書籍內容。

《然後你就死了》以科學視角祥解45種離奇死法。(圖/臉譜提供)

▲《然後你就死了》以科學視角祥解45種離奇死法。(圖/臉譜提供)

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