Cette histoire, comme tant d'autres dans l'histoire de la science, a commencé avec quelque chose que nous ne cherchions pas.
En 2020, pendant la pandémie de COVID-19, nous étudions une question pratique : comment les gens se déplacent dans un espace clos lorsqu'on leur demande de maintenir une distance les uns des autres ? En regardant les images encore et encore, nous avons remarqué quelque chose d'étrange : presque tous les participants marchaient en cercles qui tournaient dans la même direction, toujours dans le sens antihoraire. Encore plus étrange, aucun d'entre eux ne semblait s'en être rendu compte.
Cette observationnous a mené à une quête de cinq ans pour découvrir pourquoi les êtres humains se comportent de cette manière.
L'effet lui-même est facile à décrire. Demander à une foule de se déplacer dans un espace clos sans destination spécifique, et elle commence lentement à tourner, presque toujours vers la gauche. Personne ne dirige ce mouvement. Personne ne décide de cela.
Pour un physicien, cela semble être un exemple classique de "comportement émergent" : un schéma collectif qui émerge de d'innombrables interactions, que ce soit entre individus, ou entre individus et l'environnement qui les entoure. Ce sont donc nos deux hypothèses principales, que nous avons tenté de valider séparément.
Ce n'était pas la salle.
Notre première hypothèse portait sur l'interaction entre les piétons et les murs de la salle. Unétude précédente en neurosciencesavait constaté que les personnes droitières ont tendance à tourner vers la gauche et les gauchères, vers la droite, un biais subtil lié à de petites différences entre les deux moitiés du cerveau. Étant donné que la majorité de notre groupe original était droitier, il était raisonnable de supposer que le mouvement collectif en spirale ne dépassait pas la somme des préférences individuelles, transformée en un cercle par les murs qui les entouraient.
Pour tester cela, nous avons mis en place une nouvelle expérience qui a commencé avant même que la foule ne se rassemble dans l'arène. Un volontaire se dirigeait alors en ligne droite vers un mur, et nous enregistrions de quel côté il tournait lorsqu'il y arrivait.
Sachant la préférence de chacun, nous pouvions alors classer les personnes selon cette caractéristique et observer le résultat. Si les murs et la latéralité étaient la clé, un groupe de gauchers, ou mieux, de personnes qui tournaient exclusivement vers la droite, finiraient par inverser la rotation et se déplacer dans le sens horaire. Cela ne s'est jamais produit. Que nous remplissions la salle de personnes qui tournaient vers la droite ou de gauchers, la tendance à tourner dans le sens anti-horaire est restée.
Peut-être que la présence des murs était à l'origine de cet effet de direction. Pour le découvrir, nous avons mené l'expérience à l'extérieur, dans un grand patio scolaire ouvert de 3 000 mètres carrés, sans murs de délimitation, et nous avons laissé plus de cent adolescents marcher sans aucune guidance. L'effet de rotation n'a pas seulement persisté, mais s'est même intensifié. La salle n'était évidemment pas responsable.
Ce n'était pas la culture
Cela nous a permis d'identifier notre deuxième suspect : la manière dont nous interagissons les uns avec les autres. Lorsque deux piétons se croisent, chacun se déplace sur le côté, ce qui entraîne le phénomène connu deformation de bandes.
Mais le côté choisi n'est pas aléatoire et est généralement déterminé par le côté de la voie sur lequel les voitures circulent. En Espagne, comme dans le reste de l'Europe continentale et au Brésil, nous nous déplaçons vers la droite, ce qui laisse un espace à notre gauche pour que la personne qui approche fasse de même.
Peut-être, pensons-nous, que l'origine du mouvement dans le sens anti-horaire ne soit rien d'autre qu'une manifestation de ce phénomène. Si les piétons ont tendance à se déplacer vers la droite à chaque interaction, ils finiront par marcher avec le mur à leur droite, se déplaçant dans le sens anti-horaire. Si cela était vrai, une foule japonaise devrait tourner dans le sens horaire, car au Japon, les voitures et les piétons se déplacent vers la gauche, et la formation de bandes se produit sur le côté opposé au nôtre.
Nous avons contacté un collègue à Tokyo, convaincus qu'il observerait la foule tourner dans le sens horaire. De nouveaux expériences ont donné un nouveau échec. La foule japonaise a tourné dans le sens antihoraire, donc notre hypothèse était fausse.
Une explication culturelle restait : une habitude acquise à un moment donné de la vie, comme la direction antihoraire dans laquelle la plupart des pistes d'athlétisme sont construites. Nous avons donc interrogé des enfants en maternelle, qui n'avaient à peine commencé à assimiler les conventions des adultes. Au lieu de disparaître, la tendance de ceux-ci dans le sens antihoraire était la plus forte que nous ayons mesurée.
La réponse est en nous
Si ce n'est pas le groupe, l'environnement ou nos habitudes sociales, il ne restait qu'un endroit : une caractéristique purement individuelle, quelque chose de biomécanique ou ancrée dans le cerveau.
Pour tester cela, nous avons demandé à plus de 200 volontaires de marcher seuls, l'un après l'autre, dans une arène vide. Sans personne avec qui entrer en collision et sans foule à suivre, une nette majorité se déplaçait dans le sens anti-horaire.
Depuis des décennies, notre domaine d'étude partait du principe que des schémas collectifs tels que celui-ci émergeaient des interactions entre les piétons. Dans ce cas, les données montrent exactement le contraire : le schéma est déjà présent chez une seule personne qui marche seule. En fait, en insérant uniquement ces données de mouvement individuel dans un modèle, nous avons pu reproduire le tourbillon de toute la foule. Dans ce cas, et contrairement aux phénomènes collectifs émergents, le tout n'est pas supérieur à la somme des parties ; c'est exactement le même.
Et voici la conclusion honnête : nous ne savons toujours pas la cause de ce biais au niveau individuel. Nous avons cherché une relation avec la latéralité (main dominante), le pied dominant, l'œil dominant, le sexe, etc., et nous n'avons rien trouvé. Des études sur des personnes marchant avec les yeux bandés, qui ont tendance à se dévier en spirale d'un côté, suggèrent quelque chose de plus profond, peut-être des asymétries subtiles dans l'oreille interne qui modifient légèrement notre perception de ligne droite. Mais, pour le moment, nous ne pouvons pas offrir d'explication à cela.
Quoi qu'il en soit, savoir que cette tendance est individuelle et non collective est toujours précieux et peut changer la façon dont nous modélisons et concevons les espaces que nous partageons : des endroits comme les aéroports, les gares et les musées, où le flux harmonieux des personnes est important.
La même inclinaison à gauche apparaît même chez les animaux, par exemple, chez les bancs de poissons et les colonies en spirale des fourmis-coureuse. La force qui pousse un être humain seul vers la gauche peut, en fin de compte, être beaucoup plus ancienne que l'Humanité elle-même.
Iñaki Echeverría Huarte reçoit des fonds du projet PID2023–146422NB-I00, financé par le MICIU/AEI/10.13039/501100011033 avec des fonds du FEDER de l'UE.
Angel Garcimartín Montero reçoit des subventions de l'Agence Espagnole de Recherche.
Iker Zuriguel Ballaz reçoit des fonds du projet PID2023–146422NB-I00, financé par le MICIU/AEI/10.13039/501100011033 avec des fonds du FEDER, de l'UE.