De brug (1)

Als mens hebben we sterk de neiging om ons eigen en elkaars gedrag te “verklaren” vanuit biologische- en/of psychologische “grootheden”. Iemand haalt een hoog cijfer, omdat hij/zij intelligent is, of iemands reactie wordt verondersteld vanuit persoonlijkheidstrekken te kunnen worden “verklaard”. En natuurlijk zijn er individuele reactiepatronen, die binnen bepaalde grenzen tot op zekere hoogte goed voorspelbaar zijn. Zo zijn er (over het algemeen) aardige mensen, en onvoorspelbaardere mensen, etc. Dus deze “psychologisering” van menselijk gedrag, heeft in het alledaagse leven zeker nut. Echter, je kan ook anders naar gedrag en psychologische kenmerken kijken, namelijk vanuit een dynamisch systeem perspectief. Om dat inzichtelijk te maken, marcheren we even met soldaten mee over een brug ….

In Londen werd de voetgangers Millennium Bridge direct op 12 juni, 2 dagen na opening, weer gesloten, omdat er die dag wel meer dan 2000 mensen tegelijk over de 325 meter lange brug liepen. De brug bleek stabiel, totdat er meer dan een tamelijk specifiek aantal mensen tegelijk op het brugdek liepen, waarna de stappen van die mensen de brug in beweging – aan het wiebelen - brachten, waarna de mensen om hun stabiliteit te behouden mee gingen bewegen met de brug. Dat heet synchronisatie, waardoor de trillingen van de brug en de mensen op de brug synchroon in 1 beweging begonnen te “oscilleren”. Dit verschijnsel met bruggen, was al bekend van soldaten, omdat die als één machine marcheren, en daarmee boven een bepaald aantal soldaten de brug mee lieten resoneren, met als uiterst gevolg zelfs de kans dat een brug instort. Maar bij de millennium brug, is het andersom, de resonantie van de brug zorgt ervoor dat mensen hun bewegingsgedrag coördineren.

En daar ligt het “geheim” van dynamische systemen, het maakt niet uit of mensen door hun marcheren de brug laten bewegen, of dat de brug met haar trillingen (resonantie) de mensen laat synchroniseren, het gaat om gekoppelde “systemen”. En het gedrag op zo’n brug ontstaat geheel los van persoonskenmerken, zoals geslacht, lange benen, of korte benen, obesitas of wellicht uiterst slank.

Al in 1657, als Christiaan Huygens de slingerklok heeft uitgevonden, blijkt dat als hij de uurwerken uit fase (met willekeurige en dus niet gesynchroniseerde slingeruitslagen) aan een stok hangt – ze dus “koppelt” want de stok geeft de trillingen door - , ze binnen verloop van tijd keurig in fase gaan bewegen, net als de wandelaars op de brug. Ook metronomen die hun trillingen mechanisch aan elkaar door kunnen geven (gekoppelde oscillatoren) blijken dus “vanzelf” te synchroniseren. Later ontdekte men dat alle hemellichamen zo in vaste banen rondom elkaar zijn gaan bewegen, en dat dus de “wetten van de gekoppelde oscillatoren” – tegenwoordig dynamische systemen (of de dynamische cyclus) genoemd, al het gedrag van elementen op aarde en in het heelal bepalen.

Meestal is het geheel de som der delen (lineair opgeteld): je bent vrolijk en op reis, dus vrolijk op reis. Je bent aan het wandelen en de brug ligt onbeweeglijk en stabiel onder je voeten. De dynamische systemen – het wandelen en de jouw dragende brug – beïnvloeden elkaar hooguit lineair: je komt vooruit. Maar als er honderden mensen met je meelopen, gaat de brug tamelijk plotseling meebewegen, en raken de systemen gekoppeld: de wandelaars en de wankelende brug komen in één nieuw patroon. Het geheel is meer dan de som der delen. Dit is dan een niet-lineair effect. Bij zeg 20 mensen op de brug, is er niets aan de hand, en bij 25 mensen ontstaat de gekoppelde beweging: het wankelen van de brug. Dit zie je bijvoorbeeld ook bij het ontstaan van files. Als er meer dan een bepaald aantal auto’s op een weg zijn, hoeft één persoon maar één keer te remmen en het “nieuwe” patroon – files – wordt zichtbaar. Iedereen in de file is opeens gestopt met “individueel” rijgedrag, onafhankelijk of je haastig bent, of juist geduldig. Psychologische grootheden – IQ, emotionele stabiliteit, planvaardigheden – ze doen er allemaal nog slechts marginaal, of in ieder geval heel anders toe. In feite wordt ons gedrag heel vaak bepaald door dergelijke dynamische systemen. Daar hebben we echter bijzonder weinig oog voor. Ik begrijp dat mensen nu denken, maar dit alles geldt toch niet voor zaken als IQ? Jazeker, daar kom ik volgende week op terug.

Oh ja, de Millennium Bridge is op 22 februari 2002 heropend, nadat er extra dempers zijn toegevoegd om het mee resoneren bij gebruikelijke aantallen voetgangers te beperken!