At gå hen over en vaggende bro kan gøre, at selv de mest stoiske blandt os bliver en smule panikagtige. Men ikke alle broer vingler, og forskere har længe undret over hvorfor. Nu, rapporterer Aylin Woodward hos New Scientist, kan de endelig have et svar. En ny undersøgelse beskriver, hvad der kræves for at få nogle gangbroer til at svinge. Årsagen: akavede skridt.
Undersøgelsen, der er offentliggjort i tidsskriftet Science Advances, antyder, at den primære kilde til svingende broer faktisk er et skridt fra fodgængere, der prøver at nå det på tværs. Når folk går langs broen, justerer de ubevidst deres skridt for at imødekomme umærkelige bevægelser i broen forårsaget af ting som vind. Når flere mennesker går langs broen, foretager de også lignende justeringer, som tvinger dem til at gå på en måde, der matcher en bros frekvens. Når en kritisk masse er nået, udøver disse trin tilstrækkelig kraft til at starte broen, der vugger.
Det er en ond cirkel. Når broen begynder mærkbart at bevæge sig, udøver folk endnu mere styrke til at stabilisere sig, hvilket fører til endnu mere svingende.
Som Igor Belykh, professor i anvendt matematik ved Georgia State University og forfatter af studiet, fortæller Mary Beth Griggs ved Popular Science, svarer det til at sejle på vandet. ”Antag, at du er på en båd. Når båden er stabil, går du med dit normale gangart, ”siger han. "Hvis der er stormfulde hav, justerer du dit gang for at holde din balance."
Denne idé, kaldet faselåsning, er tidligere blevet foreslået som årsag til bro-wobbling. Men Belykh beregnet en matematisk model, der kan bruges til at bestemme, hvor mange gang-justerende mennesker det kræver at få strukturer i forskellige størrelser til at svinge. Som Belykh fortæller Joanna Klein på The New York Times, giver hans formel brugerne mulighed for at tilslutte data om broen for at finde ud af, hvor stor en mængde der skal være, inden den indstiller span-a-rocking.
Det er ikke kun en teoretisk idé. I de senere år har der været flere berygtede bro-wobbles. I 2000, ved åbningen af Londons Millennium Bridge over Themsen, svingte broen bekymrende, hvilket forårsagede lukningen tre dage senere og fikseret en million million dollar. I 2014 lukkede Squibb Park Bridge i Brooklyn til en tre-årig reparation, efter at det blev fundet at være en smule for hopp for de fleste fodgængere.
Surret er normalt ikke en gradvis forandring. Når mængden rammer kritisk masse, går den fra en rolig bit ophængt fortov til jordskælvetilstand. For Millennium Bridge fortæller han Griggs, at det magiske antal er 165 mennesker. ”Ved 164 fodgængere, der muligvis ikke er noget, så boom, begynder broen at vingle, når du har en eller to yderligere fodgængere, ” siger han. ”Det er et meget komplekst forhold.”
Mens formlen kan være nyttig til at hjælpe ingeniører med at designe broer og lære at modvirke wobblerne, fortæller Belykh Woodward, at den endnu ikke er klar til primetime. ”Før nogen af disse modeller ender med en civilingeniørkode, skal du indsamle bevis fra hver af disse brosvingende hændelser - detaljerede undersøgelser af, hvornår de finder sted, broernes egenskaber og antallet af mennesker - og se, om disse modeller hjælper lav en god forudsigelse, ”siger han.
Indtil da er det bare at holde fast.
