Владимир Антонец: «Любая пробка – это бозон Хиггса»

Первый снегопад поставил Нижний Новгород в пробку. Так было в этом году, так было в прошлом и так наверняка будет в следующем. Кажется, пробки – необходимый атрибут мегаполиса, такой же, как многоэтажные дома и торговые центры. И что избавиться от пробок можно лишь радикально – запретив машинам въезд в город.

Мы решили посмотреть на пробки под физико-математическим углом зрения. На вопросы «Нижегородской правды» отвечает Владимир АНТОНЕЦ — профессор базовой кафедры РОСНАНО «технологическое предпринимательство» в московском физико-техническом институте, профессор кафедры психофизиологии и института аспирантуры и докторантуры в ННГУ им. Н.И. Лобачевского, ведущий научный сотрудник в Институте прикладной физики РАН.

- Владимир Александрович, скажите сразу: кто виноват в образовании пробок? И что делать?

- Кто виноват – ответ простой. Виноваты люди. Пробка может образоваться быстро и буквально на ровном месте.

- Каким образом?

- Допустим, на светофоре в ожидании зеленого света стоит машина. Пока она одна – никакой пробки нет. Но есть ухари, которые, игнорируя ПДД, летят по городу со скоростью 80 и более километров в час. Они очень быстро доезжают до светофора – и, естественно, тоже встают на красный. В результате к моменту, когда загорается зеленый сигнал, перед светофором образуется заметная очередь. А вместе с зеленым сигналом включается и эффект отложенного старта. Машины начинают движение не одновременно. Сначала трогается первая, лишь потом – вторая, за ней – третья. И на рассасывание этой «светофорной пробки» уходит так много времени, что одного зеленого света уже может не хватить, чтобы пропустить все машины.

- Так что делать?

- Если вы видите, что впереди затор, подъезжайте к нему максимально медленно. Потому что пока машины едут – они легки. Когда же они увеличивают «стоячую массу», тем самым растягивают и время рассасывания пробки. Вы будете смеяться, но пробка – это точь-в-точь бозон Хиггса. Это такая элементарная частица, которая участвует в слабом и гравитационном взаимодействиях и отвечает за инерционную массу.

- То есть надо просто физику в школе учить?

- Ну вы же помните этот классический пример. Существование бозона Хиггса было уже практически доказано, Когда Хиггс шел по залу, где официально должны были объявить об открытии его бозона, каждый хотел с ним поздороваться. Хиггс останавливался, пожимал руки… Как он шел, медленно?

- Конечно.

- После каждой остановки ему требовалось время, чтобы тронуться с места (все помним про силу инерции?). А если бы его не останавливали, он шел бы быстро. Мне самому, чтобы пройти по институтскому коридору, нужно чуть ли не полчаса – остановиться, перекинуться парой фраз с каждым знакомым…

- Но все-таки, что делать? Каждый конкретный водитель может как-то предотвратить пробку?

- Повторюсь, на образование пробки уходит очень мало времени, потому что подъезжают к ней машины быстро, а на рассасывание – много, потому что уезжают медленно. В середине прошлого века было проведено серьезное исследование, которое показало: максимальная пропускная способность однополосной дороги возникает, если машины едут по ней со скоростью 50 км/ч.

- То есть даже не 60 километров в час.

- Я думаю, что сегодня – даже 40 км/ч – машины и люди стали другие.

- Но почему не 80 км/ч, например? Ведь так быстрее.

- Это уже чисто нейропсихология. На скорости 80 км/ч вы держите большую дистанцию между машинами, чем на скорости 40 км/ч. Ну вы же не входите в группу «Стрижи», которые могут лететь близко друг от друга на огромных скоростях?

- Верно.

- Ну и смотрите: в пробке дистанция между машинами маленькая (и самих машин много), но едут они медленно. На скорости 80 км/ч машины едут быстро – но их мало (потому что держат большую дистанцию). А 40 км/ч – вполне адекватная скорость для городских дорог.

- Все-таки 40 км/ч – так медленно…

- Я однажды замерил среднюю скорость своего передвижения по Нижнему Новгороду в рабочий день. 26 км/ч. Так не лучше ли спокойно ехать со скоростью 40 км/ч, чем то разгоняться до 60 км/ч, то медленно плестись в пробке? Кстати, в Европе сейчас ставят знаки с «плавающим» ограничением скорости. Если впереди образовывается пробка, знак включает более жесткое ограничение. Было 50 км/ч – стало 30 км/ч. И, пока вы едете равномерно, но не быстро, пробка впереди успевает рассосаться.

- Интересная идея. Но, мне кажется, у нас достаточно дороги отремонтировать – и уже их пропускная способность увеличится.

- Бесспорно, плохая дорога имеет больше шансов собрать пробку, чем хорошая. Но нужно учитывать еще один момент – это аттракторы внимания людей. Магазины, стадионы – любые места массового скопления. Если массового – значит, люди будут туда стремиться. Значит, будет толчея. Знаете, что такое Ходынское поле?

- Да, печальная страница в истории России.

- Смотрите: это было поле с бесконечной шириной. Но пробка образовалась. Почему? Потому что были аттракторы – накрытые столы. Нельзя у дорог строить центры притяжения. В Америке моллы вынесены за десятки километров от городов, и на них вы «сваливаетесь» с хайвэя. Ну и, конечно, нельзя не упомянуть пробки, которые в той же Америке называются «длинная шея». Едете вы по своей полосе, а в соседней – авария.

- Ой да. Все сразу притормаживают, чтобы посмотреть, что случилось.

- А рассосаться пробке потом трудно. Поэтому самый лучший способ борьбы с пробками – не создавать их.

- Владимир Александрович, а если вернуться к Нижнему Новгороду. С точки зрения физика, насколько логично у нас организовано движение?

- Это лучше оценивать с точки физика и психолога, потому что любая пробка – это психология. Так вот, нерегулируемый перекресток – это уже центр возникновения пробки. Потому что: а) люди притормаживают и начинают выяснять, кто кого должен пропускать и б) попасть в аварию на таком перекрестке намного проще, чем на регулируемом. Есть и еще одна проблема – неразделение потоков пешеходов и автомобилей. Возьмем, например, перекресток улиц Белинского и Полтавской. Когда машинам, следующим с Полтавской, загорается зеленый свет, одновременно он горит и для пешеходов, которые переходят Белинского. Машины сворачивают с Полтавской на Белинского – и утыкаются в людскую «стену». Пешеходный поток так велик, что за время действия зеленого сигнала повернуть может одна-две машины. Остальные продолжают стоять. Пробка растягивается до завода шампанских вин.

- То есть вы предлагаете сделать зеленый свет сначала для пешеходов, а потом – для поворачивающих направо и налево машин?

- Да. И тогда пробка хоть как-то будет рассасываться. Но, если говорить в целом, нужно сделать поведение людей на дорогах более регламентированным, чтобы избежать ситуаций неопределенности. Я даже одно время хотел выйти в город с плакатом «требую регулирования на дорогах».

- Жаль, не вышли. Вас бы многие поддержали.

- И образовался бы несанкционированный пикет? Итак, подведем итоги. Первое – пробки на дорогах возникают из-за ситуации неопределенности. Второе – люди не умеют думать, а значит, они должны быть обучены навыкам. Люди не понимают, что мчаться быстро, чтобы уткнуться в пробку на светофоре – это очень вредно для движения. Движение – это ценность. Его нужно беречь. Люди не понимают, что «быть первым» и «быть быстрее» — это разные вещи. «Быть быстрее» — это значит, быть уступчивее. В России, кстати, эта аксиома трансформировалась в правило трех Д: «дай дорогу дураку», но оно звучит в оскорбительно для многих участников дорожного движения. Не надо говорить человеку, что он – дурак. Надо руководить его поведением.

- А кто руководит его поведением?

- Светофоры, разметка и обучение. Например, я считаю введение преимущества для пешеходов на перекрестках одной из вреднейших мер. Да, водители наши наглые до неприличия. Но когда пешеходам дали права – они перестали считаться с тем, что автомобилистам тоже нужно ехать.

- То есть опять: отдельный «зеленый» для пешеходов, отдельный – для водителей? Я видела съемку перекрестка в одном из городов Японии: там на какой-то момент всем машинам загорается красный свет, а всем пешеходам – зеленый. И они идут через перекресток как им удобно – прямо, наискосок… Мне кажется, при таком подходе все экономят свое время.

- Логично. Если же продолжать по пробки, то еще одним их источником является сужение дорог. Поэтому расширение какого-то участка – это не польза, а вред. Например, на мосту на улице Ванеева есть третья полоса. На нее заезжают автомобилисты – и потом утыкаются в поток, следующий по двум полосам – потому что вся остальная дорога двухполосная. И это «бодание» приводит в хаос все движение. И, кстати, провоцирует аварийность. А почему? Потому что, построив на мосту лишний «карман», увеличили неопределенность решения. Надо, чтобы все было определенно. А когда определенно – тогда быстро.

- Владимир Александрович, а почему вы говорите, что люди не умеют думать? Это разве не обидно звучит?

- Знаете… Моя знакомая, Татьяна Владимировна Черниговская, говорит, что только 2% населения Земли умеет думать.

- А остальные живут, не приходя в сознание?

- Другие ученые говорят, что 5 – 7% людей. Это эволюционно заложено: кто реагировал на ситуации более точно и быстро, тот выживал – и технология реагирования передавалась из поколения в поколение. Этот механизм до сих пор очень значим для людей. Он называется жизненный опыт. Но он мешает думать: вы поступаете, как вам кажется. Потому что вам кажется: чтобы быстрее, надо нажать педаль. И вы приезжаете в пробку. И увеличиваете ее. Но людям это крайне тяжело осознать. Поэтому правильное поведение надо демонстрировать на простых картинках – много и доходчиво.

- И последний вопрос. Считается, что сам ландшафт Нижнего Новгорода и некоторая витиеватость его улиц влияют на пробки. Это верно?

- Структура города, конечно, влияет. Точнее, она влияет на то, как вы принимаете решения, в результате которых получаются пробки. Например, в Нью-Йорке или Филадельфии очень много одностороннего движения, потому что город спланирован из прямоугольников. Да, вам нужно ехать дольше, но у вас меньше конфликтных ситуаций, где нужно разбираться, кто первый. В Нижнем Новгороде рельеф очень сложный: овраги приводят к аттракторам, которые называются мосты. Тут уже ничего не сделаешь. Более того: старинные города не имели проблем с пробками. Они имели проблемы с захватчиками. Поэтому формировались кольцевыми. А молодые города – они уже не боятся нападения извне…

- И строятся с параллельно-перпендикулярными улицами.

- Именно. Да, у Нижнего сложный рельеф. Но даже он не является стопроцентной «гарантией» пробок. Повторюсь: главная причина – это поведение людей.