Mosh Pit 中的物理学[v]
keep_beating @ 2013.04.26 , 05:08 下午[-]
正在阅读这篇文章的朋友们，不论你们是金属党，核娃还是小清新，请记住是科学将你们带到了这里。
说到 Mosh Pit，它如同金属礼和 Pogo 一样，是经常出现在摇滚乐现场的一种听众互动行为，而相比为人熟知的金属手势和 Pogo，Mosh Pit 则更多出现在新派金属和各种硬核音乐（Hardcore）及相关流派音乐现场中，包括金属核（Metalcore），后硬核（Post Hardcore），情绪核（Emo Core）及简单核（Easy Core），欢乐核（Happy core）和金属乐队中。Mosh Pit 是重型音乐现场中一种配合音乐，发泄情绪的趣味暴力活动。在国内，虽然重型听众们不如西方人放得开，但在越来越多的场合都能看见自称核娃的人们在台下拳打脚踢，他们有的亲切地将 Mosh Pit 称为“摸屎”。当然你可能是一名反对任何形势的暴力与失控的人，就像国外也会有将 Mosh Pit 形容为“一群身材肥胖的怪逼疯狂冲撞身边的人并将对方干翻在地”的无知行为，幸好我们在这里只讨论科学。
通过研究分析在重型音乐现场 Mosh Pit 中的集群行为（flocking behavior），来自康奈尔大学的研究者们发现，重型爱好者们的群体行为和在二维气体（two-dimensional）中的粒子运动方式十分类似。
虽然这个研究听起来有点莫名其妙，但它其实包含了关于人类在恐慌场面或失控而暴躁的场合中的运动模式，比如当我们遇到丧尸危机或试图从突发暴乱现场逃离时。通过研究与模拟这些看起来混乱不堪毫无规律的人类行为——比如这篇文章所讨论的硬核音乐现场——研究者们建立了一个简化版的模型。
的确 Mosh Pit 是很好的研究对象。在众多的硬核现场中，“狂徒”们都完美展示了混乱而蜂拥的人类行为。在 Mosh Pit 中还有一种叫做 Circle Pit，顾名思义也就是在台下绕圈圈。不管是哪一种，参与其中的人运动方向都是随机的，他选择撞上谁也是随机的，而 Circle Pit 中人群的运动模式则是旋涡状的。
研究带头人 Matthew Bierbaum 通过在 YouTube 上观看分析了大量 Mosh Pit 视频而总结出了人去年的运动规律并为此建模。
“从性质上来说，这种现象与气体粒子动力学相似，尽管现场的人选择 Mosh Pit 是一种自发行为，”Bierbaum 在研究中写道。他的模型显示在 Mosh Pit 中人们随机互相冲撞的速度分布和二维气体中的粒子速度相近。
下面是一个 Mosh Pit 的模拟视频：
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以及老牌旋死乐队 In Flames 现场的 Mosh Pit 情形（活教材）：
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下面是 Circle Pit 的粒子形态模拟：
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以及 Circle Pit + 死亡之强（Wall of Death）的真实情形：
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"A7X" Avenged Sevenhold 现场的超强 Circle Pit：
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研究者们在他们的网站上总结道：
集群模型将个体人类模拟为简单的粒子，将复杂的人类行为动态学简化到几个基本法则。在这个案例中，我们使用了两组模拟的 mosh 人群，我们将他们叫做“移动动态模拟类人”（Mobile Active Simulated Humanoids），或者“捣碎器”（MASHers）。活跃的“捣碎器”粒子会在附近不断运动，并体现出跟随周边的粒子运动的趋势（从技术上讲，就是“集群行为”），这时被动的“捣碎器”们则更倾向于保持静止状态。如果将活跃的与被动的“捣碎器”们混在一起，我们发现，当随机的冲撞取代了集群行为并占主导地位时，Mosh Pit 行为的统计数据会在数量上成倍增长。另一方面，当情况与上述相反时，即集群行为占主导地位时，我们则观察到了一种类似漩涡状的运动顺序。再回到上面几个视频，我们发现这种旋涡形运动在真实世界中也会发生，它就是 Mosh Pit 中的“Circle Pit”，它因为具有自发性而在人类群体行为中显得十分有趣。
前阵，当在美国物理学协会发言时，Bierbaum 称，“为什么这些本应是智慧生物的人类会[在演出现场]表现得像理想气体一样，我真的不知道。”
还有一些有趣的细节，在他们所研究的 Circle Pit 视频中，95%的情况下人群是按顺时针方向运动的，这一点 Bierbaum 认为应该归功于人类大部分都是右撇子的事实。
研究报告的预印本现在在 arXiv 上可以看到，更多内容还在研究小组官方网站 Cohen Group 上。本文译自 iO9，由 keep_beating 编辑发布。
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