科學家展開研究！阿妹合體泰勒絲大跳三天三夜　人潮共振威力不輸小地震

生活中心／師瑞德報導

泰勒絲Eras Tour在洛杉磯SoFi體育場，7萬人齊跳《Shake It Off》，地震儀捕捉到等效規模0.85地震；阿妹《三天三夜》則讓小巨蛋、大巨蛋屢傳「有感晃動」，吊燈、水杯搖到居民誤以為地震。科學家證實震源不是喇叭低頻，而是人群同步踩踏，頻率落在2至3Hz，剛好撞上場館結構共振，加上台北盆地軟土放大效應，才讓部分住戶感受更明顯。從西雅圖Beast Quake到台北巨蛋，這些「人潮地震」不只嗨翻全場，也讓科學家寫進地震史。（）

「一點都不會累，我已經跳了三天三夜，我現在的心情喝汽水也會醉......」，這句有聲音的歌詞，是不是讓你腳癢想要跳起來？這首張惠妹的《三天三夜》曾經一度在小巨蛋被列為禁唱歌單，因為萬人一起跳起來嗨，讓附近居民以為地震來了，一公里外的住戶家中吊燈、水壺同步搖晃；無獨有偶；美國歌手泰勒絲（Taylor Swift）在加州SoFi體育場的Eras Tour，吸引近7萬名粉絲隨節奏瘋狂跳動，地震儀清楚記錄到震波，等效能量達到規模0.85地震。走在流行前端的科學家，正在著手研究這類「人群共振」形成的地震案件。

SoFi體育場：〈Shake It Off〉如何變成地震儀「歌單」

2023年8月5日，泰勒絲在洛杉磯SoFi體育場開唱。研究團隊事前在場館內外布設數十組運動感測器，靈敏度足以偵測到微米級的位移。當演唱會開始，儀器立即捕捉到隨歌起伏的波形。慢歌如〈All Too Well〉，主頻率落在1 Hz以下，波形平緩；快歌如〈Shake It Off〉，主頻率集中在2.5到3 Hz之間，振幅也大幅增加。

研究人員將這些波形與歌單對照，發現幾乎能逐首辨認。8月4日與8月8日兩晚的數據更顯示出驚人一致性，相同歌曲、相同段落，觀眾的起跳幾乎同步到秒，震波指紋幾乎重疊。至於8月6日那晚沒有演唱會，波形乾淨如常，正好提供最佳對照。

最關鍵的是〈Shake It Off〉。當副歌響起，7萬人齊跳，感測器捕捉到的最大振幅對應加速度約0.01g，折算總能量相當於規模0.85地震。雖然這樣的地震規模人類多半感受不到，但對科學儀器而言，訊號清晰無比。這份研究成果後來刊登於2024年3月的《地震學研究快報》，讓這場演唱會正式「寫進」地震學。

實驗室驗證：震源不是喇叭，而是人

很多人直覺認為現場音響低頻過大才會讓地面震動。研究團隊於是設計實驗：他們把便攜式音響放在感測器旁，開到最大音量播放〈Love Story〉，甚至接上貝斯加強低頻輸出。結果顯示，儀器波形僅有微弱起伏，遠遠小於演唱會的震幅。

接著研究者親自跳起來，在感測器旁模擬觀眾的動作。當他按照副歌節拍上下起伏時，波形瞬間放大，頻帶分布與SoFi現場數據幾乎一模一樣。結論顯而易見：造成震動的核心不是聲波，而是人群同步踩踏的機械輸入。

這個結果也符合地震工程的物理模型。聲音是空氣中的壓力波，雖能震耳欲聾，卻難以讓數萬噸的看台結構發生明顯位移；反之，萬人齊步起跳，每一次落地都是直接作用於地面與結構的脈衝力道，效果遠大於音響。

地震 vs. 演唱會震動：煙火與噴射引擎

天然地震通常在幾秒內釋放所有能量，造成斷層滑移與地殼位移；演唱會震動則是一群人持續輸入能量，一首歌往往持續數分鐘。加州理工學院地震學家加布里埃爾特普（Gabrielle Tepp）打比方說：「天然地震像煙火爆炸，一下子全部釋放；演唱會震動更像噴射引擎，雖然峰值沒那麼高，但能量持續輸入。」

研究也指出，《Shake It Off》的總能量相當於引爆幾盎司TNT炸藥，但釋放時間橫跨整首歌的3分多鐘。差別在於，炸藥爆炸是「啪」的一下，演唱會則是「穩穩地推」數分鐘。這也是為什麼演唱會震動雖能被地震儀捕捉，但大多數人卻感覺不明顯。

小巨蛋：安全數據 vs. 住戶「有感地震」

如果說SoFi的故事是科學趣聞，那麼台北小巨蛋的故事則是現實爭議。2015年，張惠妹在小巨蛋舉辦「烏托邦」演唱會，多次演唱《三天三夜》。演出結束後，附近住戶投訴不斷，說家中吊燈劇烈搖晃，誤以為地震。台北市府緊急派人檢測，數據顯示場館震動值未超過0.05g的安全門檻，但居民主觀感受卻真真切切。

2022年，阿妹再度回到小巨蛋。主辦單位特別鋪設減震墊，還提醒觀眾避免長時間跳動。雖然監測數據依舊「合格」，但「像地震」的抱怨沒有消失。時任市長柯文哲甚至直言：「這首歌真的要換地方唱。」經紀人陳鎮川則表示，可能不再安排在小巨蛋演出。

大巨蛋首演：晃動擴散到1.3公里外

2024年底，大巨蛋正式啟用，張惠妹成為首位跨年開唱的巨星。首場吸引4萬名觀眾進場，當《三天三夜》副歌響起，全場同步跳動，震感立刻傳至館外。信義區新仁里居民拍下家中水晶燈晃動、水壺震顫的影片，甚至1.3公里外的健康路，也有住戶感覺「像地震」。1999市民專線當晚接獲超過30通投訴。

然而，同時也有住在大巨蛋對面的住戶在社群上說「完全沒感覺」，甚至距離不到400公尺的居民也表示「家裡很穩」。這種矛盾的回饋，其實正好反映了地質與建築的物理差異。

科學解析：人群共振與台北盆地的軟土放大效應

每一次觀眾起跳，對地面輸入的力量大約相當於體重的兩倍，頻率約在2到3 Hz之間。這個頻率範圍，正好是小巨蛋與大巨蛋結構模態的敏感區域。當數萬人同步輸入時，結構的自然頻率被「踩中」，震幅放大，形成共振。

台北盆地的地質更是「幫凶」。這裡以黏土與粉砂為主的軟弱土層對低頻震動特別敏感，會發生放大效應。更關鍵的是，低頻波傳得遠，甚至可能在一公里外仍清晰可感。這就解釋了為什麼有人家裡吊燈狂晃，有人卻完全無感：那取決於是否「剛好撞上」建築或家具的自然頻率。

結構差異：舊巨蛋與新巨蛋

小巨蛋建於2005年，設計耐震系數高於當時法規，但沒有考慮「萬人長時間同步跳動」這種情境。後續研究顯示，小巨蛋在2到3 Hz區間特別敏感，正好落在人群共振頻帶。監測數據常見0.02到0.05g的振幅，雖對結構安全無虞，但足以讓吊燈、水杯晃動。

大巨蛋則是新一代設計，下沉式座艙與筏式基礎能有效吸收垂直能量，結構耐震可達6級以上。但水平低頻震動仍可能透過軟土傳遞，因此館內「安全合格」，館外卻有人感覺「像地震」。

國際案例：從西雅圖到倫敦

這種「人潮地震」並非台北獨有。2011年NFL西雅圖海鷹隊的比賽，球迷在關鍵達陣後爆發歡呼，當地地震儀清楚記錄到訊號，被媒體稱為「Beast Quake」。歐洲的溫布利球場與德國漢堡的球場，都曾因球迷齊跳造成看台劇烈搖晃。甚至韓國某些K-pop演唱會，也出現過地震局收到「疑似地震」通報，最後證實是粉絲集體跳舞造成。

這些案例讓歐美的新一代場館設計，普遍將「人群共振」列入模擬情境，甚至在看台安裝阻尼器來降低風險。

專家觀點：如何避免「激情」變「驚心」

國家地震工程研究中心的工程師指出，解決之道有三層：設計端避免結構模態落在常見娛樂節拍區；營運端在演出時即時監測頻譜，一旦共振過高就調整節奏或分散觀眾動作；社區端則應布設更多住宅監測點，讓數據與居民感受能對上，避免「說不清楚」的爭議。

同一首歌，兩種震撼

泰勒絲的《Shake It Off》與張惠妹的《三天三夜》，在場內是最嗨的時刻，數萬人合唱、齊跳，能量爆棚；但在場外，卻可能變成部分居民的「小地震」。這不是誇張，而是實實在在的物理現象。下一步，考驗的是場館設計與城市管理，能否讓激情與安心共存。當巨蛋內外都能共享同一份科學語言時，音樂才真正能「震撼而不擾民」。

演唱會「人群共振」專題 Q&A

從泰勒絲到張惠妹，為什麼會「跳」出小地震？

Q1. 什麼是「演唱會地震」？真的和天然地震一樣嗎？

A：不是。天然地震來自斷層破裂，能量在幾秒內一次釋放，還會造成地殼變形；演唱會震動則是數萬人隨節拍同步跳動，把力量一點一滴「倒」進地面，持續好幾分鐘。科學家把它稱為「人群共振」，或「長時振動事件」，能被地震儀清楚捕捉，但不會改變地殼。

Q2. 為什麼泰勒絲和阿妹的演唱會特別容易引發震動？

A：關鍵是歌曲節奏。泰勒絲的《Shake It Off》、張惠妹的《三天三夜》，主頻率大約落在2至3 Hz（相當於120至180 BPM），剛好撞上體育場、巨蛋等大型結構的自然頻率。當數萬人同步輸入這個頻率，震幅就會被放大。換句話說，這些歌天生就是「共振製造機」。

Q3. 有多強？真的會像地震一樣嗎？

A：以SoFi體育場的數據為例，《Shake It Off》全場震動的總能量，相當於規模0.85的地震；台北小巨蛋監測值則多在0.02到0.05g（g為重力加速度），相當於小區域2級地震的體感。對結構安全沒有威脅，但住戶的吊燈、水杯很可能明顯晃動，因此有人真的會以為是地震。

Q4. 為什麼有些居民說「晃很大」，有些卻完全沒感覺？

A：這和地質與建築特性有關。台北盆地的軟土會放大低頻震動，有些區域會成為「甜蜜點」，震感被加強；如果剛好住家或吊燈的自然頻率被撞中，晃動就特別明顯。反之，如果房屋結構阻尼較高，或沒有共振條件，就可能完全無感。

Q5. 這樣的震動會不會危險？

A：結構安全沒問題。小巨蛋、大巨蛋設計耐震力都遠高於法規標準。演唱會震動的振幅雖然足以擾民，但不足以損壞結構。真正的挑戰在於居民心理感受，以及吊燈、窗戶等敏感物品的擺動。

Q6. 除了台北和洛杉磯，世界上還有其他案例嗎？

A：有。2011年NFL西雅圖海鷹隊比賽，球迷的歡呼震動被地震儀記錄，媒體稱之為「Beast Quake」。德國、英國的球場也曾因球迷齊跳讓看台晃動。韓國的K-pop演唱會甚至讓地震局收到「疑似地震」的通報。人群共振其實是全球大型活動常見的物理現象。

Q7. 要怎麼解決或減緩這種「人潮地動」？

A：有三大方向：

1、設計端：新場館在模擬時，避開2至3 Hz的敏感頻帶，或加裝阻尼器。

2、營運端：演出時即時監測震動，如果特定歌曲共振過強，就用燈光、節奏或分區帶動來分散觀眾動作。

3、社區端：在周邊住宅布設更多感測器，讓數據與居民感受對得上，避免爭議。

Q8. 這些數據除了「趣聞」之外，有什麼價值？

A：意義重大。科學家可以用這些數據了解大型建築在群眾荷載下的反應，幫助設計更安全的體育館與演唱會場地。同時也能研究人群行為：什麼樣的節奏、編舞最容易讓群眾「同步鎖相」，這不僅是工程問題，也是社會科學的研究題目。