我得承認，自己並沒完全理解他的演示，卻對眼前這種群體研究的高度抽象性佩服得五體投地。一不小心，我就暴露了自己的無知：「那些運動的小點代表魚群，對吧？」沒等他回答，我就建議他可以把單調的動畫改得活潑些，比如將那些白色的小點換成彩色的小丑魚圖示。物理學同事聞言變了臉色：「不，這既不是魚群也不是人群，這是概念，是各種具象的綜合。」

說回我的雙向交通課題。1995年，德克·赫爾賓依靠數字模擬技術為這一課題帶來了重要發展，他用黑底白點的抽象模型演示出，相向而行的兩股人流能夠像行軍蟻方陣一樣，自然而然地組織成幾股人流，並行不悖。根據他的理論研究，行人的這種「自組織」能力能夠最佳化雙向交通，不需要任何外力干預。受他的理論吸引，我決定去大街上親眼見證這一現象。

打折日

我們的目標是觀察在「自然環境」中的行人。這種環境實際上與大自然不沾邊，更多的是瀝青鋪就的城市環境，比如一條廣告牌林立的商業街。我們選擇了波爾多市中心著名的聖卡特琳娜大街，大道又長又直，常年人流滾滾，絕對「自然」！

打折季的某個星期六下午，我和同事西蒙，就是前一章裡提到的那位，來到波爾多市中心這條交通幹道。超過一公里長的商業街上，人潮浩浩蕩蕩，迎面而來的和背向而去的人一樣多，正是我們研究的雙向交通。萬事俱備，我們要做的就是爬到高處拍上幾個小時。可如何找到一個制高點去拍攝整個人群？總不能把機器架在雲中吧。最後是西蒙的媽媽索菲給了我們這個「上升機會」，她除了每天給我們供應本地著名點心卡娜蕾（cannelé）之外，還聯絡了她的一位舊相識，就住在一棟臨街公寓的三樓。我們因此得以在高約10米的陽臺欄杆上架好相機，剩下的就是收集珍貴的實驗資料了。

從聖卡特琳娜大街收集到的影片清楚揭示瞭如下模式：雙向通行的人流分成兩條。每個通行方向的人各佔道路的一半，另一半讓給與他們反向而行的人。這條自主形成的行人「高速路」極大減少了個體間錯身讓路的動作，因而提高了通行效率。而且兩個方向的人流各自靠右行走，與我們以前觀察到的單個行人靠右避讓的規律完全吻合，事實上，單個行人的向右避讓傾向促使人流集體選擇同一方向，這一機制著實簡單高效。

我很驚訝，畢竟此前從未注意過這樣的組織機制。要知道，這種巨大的行人「高速路」結構最長可綿延數百米，我為何注意不到它呢？原來，人流的空間維度之大往往讓身處其中的個體無法察覺它，正所謂「當局者迷」。這就好像是人群自行決定了組織的方式，不必費心通知其中的行人。每個行人追隨的是各自的動機，尋求的是當下的利益，沒有人有意識地組織這條人流雙向「高速路」，集體組織的形成純屬巧合，是一種行人避讓行為的附加效應。這種個體的行動意願和群體的實際行動之間形成了鮮明的對比，我在後面的章節會詳細講述。

我們決定繼續挖掘這類自組織。它到底是怎麼形成的？可能的影響因素有哪些？只有實驗能帶給我們答案。我第一個想到的方案很簡單，也完全不可行。我想的是打造一條長達百米的實驗走廊，在其中放上幾千個行人被試，讓他們面對面行走。這種設想在理論上可行，但從裝置和後勤角度來看，我還得另想辦法。

那怎麼辦呢？靈感總是來自不經意間。2009年初，就在我們正冥思苦想這個問題時，一個與此毫不相干的事件令整個物理學界心潮澎湃。世界上最大的大型強子對撞機開始執行，這個由歐洲核子研究組織為研究核能而製造的龐然大物給了我們探究微觀世界的無限可能。我們都知道物質由原子構成，原子的直徑在幾十到幾百皮米之間，可謂微乎其微。一個小小的針鼻大概能容下幾千萬個原子同時穿過。那麼原子裡又有什麼？質子。質子裡呢？夸克。那麼夸克裡呢？好了，為了讓物理學家們能繼續玩這個俄羅斯套娃遊戲，大型強子對撞機應運而生。它以每秒近30萬公里的速度推動質子間對撞，高速對撞產生的力將其破壞成更小的碎片，由此，科學家們得以解析質子內部的奧秘。

物理學家們並沒有用筆直的管道，而採用了環形容器使粒子在其中反向長距離高速旋轉，接著讓它們高速對撞。這一點就值得行人研究借鑑。我們能不能設定一個環形走廊，讓兩股人流像粒子那樣互相穿行而過？一組行人需要沿一個方向在走廊上繞圈，另一組則走相反的方向，最後形成互不干擾的雙向交通。當然，行人對撞並且撞個粉碎的風險基本可以忽略不計。

實驗室中的有序與無序

本章開頭描寫的實驗場景就是這麼來的。經過十二三個研究人員6個月的準備，60名被試終於頭戴微型感測器，在巨大的環形走廊裡各就各位了。指令很簡單，他們中一半的人應該按順時針方向走，而另一半按逆時針方向走。實驗開始時，兩隊人在走廊裡混成一堆。他們會在我們眼前自動形成一條行人「高速路」，從一開始的混亂中重整秩序嗎？

眾目睽睽之下，我爬上椅子發出號令：「各就各位，預備，走！」

最初的瞬間是一片混亂。「對不起」「借過」「您讓一讓」……被試們十分尷尬，努力朝我們給定的方向前進。逐漸地，同一個方向的行人開始連成串。只花了短短30秒，轉變突現，同方向的行人連成一線，出現了一條行人雙向高速路。走廊被不同方向的人流分成兩半，秩序剎那間戰勝了混亂！我繃緊的神經終於放鬆下來，感覺良好地凝視著眼前兩股人流在巨型環狀走廊內雙向流動，猶如緊緊咬合、潤滑良好的巨型齒輪。

不幸的是，這美妙的集體和諧沒有持續太久。我注意到，一名急性子被試為了走得比別人快而突然變道「超車」，結果跟對向人流迎面相撞。一系列連鎖反應隨之發生，人流在短時間內亂成一團，直到這一組實驗時間截止。

第二輪實驗發生了一模一樣的逆轉：頭30秒過後，行人雙向高速路形成，隨後又重新亂作一團。這套場景重複了數次。有時，試圖「超車」者只引起了輕度的混亂；有時，秩序土崩瓦解之後終又重現。事實上，我們通過這一實驗展示了行人流動的不穩定特徵，並藉助數字模擬技術確定了不穩定性的根源：行人步速的差別。在步調一致的同質化人群中，雙向高速路不僅能夠形成，而且會一直持續。相反，在一個既有急脾氣又有慢性子的多元化人群中，雙向高速路則會階段性地形成，瓦解，重現。因為永遠是走得最慢的人在決定人流的節奏，而走得快的人總是被擋在後面。走得快的人一旦不耐煩，就想「超車」，由此引發的蝴蝶效應導致群體中的一部分秩序崩塌。結果，想要超前一步的行人拖慢了所有人前行的速度。

蝴蝶效應堪稱某些物理系統的標誌性特徵，以大氣流動為例，不管多小的擾動都可能逐步擴散以至於撼動整個系統。同理，最後一粒沙的重量足以導致整個沙堆的崩塌。我的物理學者同事後來表示：「我不早就跟你說過嗎？人流和沙堆挺像。」他確實言之有理。

沙堆？蟻群？大眾研究到底屬於物理學還是生物學？圍繞這一問題，我的研究再一次出現了意想不到的逆轉。