Защо при дъжд винаги става задръстване

Мнозина сигурно са се питали - защо при всеки дъжд в София, Пловдив и останалите големи градове стават невиждани задръствания. Дори не говорим за някакви порои. При първите 10 капки стават задръствания, все едно на шофьорите им е за първи път.
 

Най-очевидното обяснение е, че при дъждовно време всеки скача в колата, защото не му се ходи пеша или чака по спирките на градския транспорт. Вероятно има нещо, но всъщност е доста по-сложно. На магистралите и големите пътища е по-лесно обяснимо предвид  психологията на водача. Дъждът кара хората да намалят скоростта, тъй като видимостта е намалена и рискът от загуба на контрол се увеличава. Поне така е при повечето шофьори, въпреки че винаги има такива, които си летят със 140 км/ч в лявата лента и при проливен дъжд.

По този начин вероятността от задръстване става по-голяма, след като рискът от злополука също е по-висок. А когато се образува тапа, вродената предпазливост води до това, че разстоянието между всяка кола е по-голямо отколкото при сухо време. Но и дистанцията, повишеното внимание отново не обясняват всичко.

Ключът е във физиката и по-точно в понятието „метастабилност“, често използвана при моделирането на трафика. Състоянието, както посочва проучване на Харвард, обуславя задръстванията. Обяснението не е скучно като час по физика. 

Метастабилност е, с най-прости думи, когато система с няколко равновесни състояния остава в слабо стабилно равновесно състояние за значителен период от време. Въпреки това, под действието на външни смущения, тези системи показват времева еволюция към силно стабилно равновесие. Метастабилността има малко по-различни значения в различните области на знанието. Общата идея обаче е, че нещо е метастабилно, ако не се променя, но ако му се приложи малка сила ("побутване"), то ще премине в друго, по-стабилно състояние.

Пример за това е снежна лавина в реалния живот. Лавината е нестабилна (снегът се свлича по склона на планината). Когато лавината свърши, снегът е стабилен. Преди лавината да започне, снегът е метастабилен, тъй като някакво малко смущение е достатъчно, за да го накара да загуби това, което е изглеждало като стабилност, но всъщност е било само метастабилност.

Какво значи това? Да предположим, че хвърляме топче през тръба всяка минута, винаги с еднаква сила. Всички те стигат до края с интервал от една минута. Това е, което би се нарекло „състояние на слабо стабилно равновесие за значителен период от време“. Всички топчета пристигат гладко навреме и по график. Решаваме обаче да хвърлим едно 30 секунди след предишното. И след това, на интервал от 15 секунди, започваме да хвърляме силно, така че следващото удря предходното. След това се връщаме към скорост от хвърляне на минута - винаги със същата сила.

Така топчетата ще се сблъскат едно с друго и ще образуват купчина с тези, които идват отзад. Току-що създадохме задръстване, без дори да увеличим броя на топчетата, само като променихме поведението на няколко от тях. Това е „времева еволюция към силно стабилно равновесно състояние“ от нашата първоначална дефиниция. Като понятието „силно стабилно“ означава, че ние не се движим. И така се образуват задръствания с едно или повече малки смущения в потока.

Когато вали, тази тенденция се засилва, тъй като има по-голяма вероятност от спиране на трафика. Достатъчно е например колата да спре внезапно, защото не е видяла препятствие и, всички отзад да направят същото. След това дистанциите за безопасност се намаляват, а трафикът става видимо по-плътен. Всъщност метастабилността обяснява защо едно смущение е достатъчно, за да накара потока да се забави.

И така, в крайна сметка какво можем да направим зад волана, за да избегнем задръстванията, когато вали? Не много. Бъдете по-внимателни, когато шофирате, предвиждайте още повече време  и бъдете търпеливи.