Cette histoire a commencé, comme tant d’autres dans l’histoire des sciences, par quelque chose que nous ne recherchions pas.
En 2020, pendant la pandémie de COVID-19, nous étudiions une question pratique : comment les gens se déplacent-ils dans un espace clos lorsqu’on leur demande de respecter la distanciation physique ? En visionnant les enregistrements à maintes reprises, nous avons constaté un phénomène étrange : presque tous les participants marchaient en boucles tournant dans la même direction, toujours dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Plus étrange encore, aucun d’eux ne semblait s’en rendre compte.
Cette observation nous a lancés dans une quête de cinq ans pour comprendre pourquoi les humains se comportent de cette façon.
L’effet est facile à décrire. Imaginez une foule déambulant sans but précis dans un espace clos : elle se met lentement à tourner, presque toujours vers la gauche. Personne ne dirige ce mouvement. Personne ne le décide.
Pour un physicien, il s’agit d’un cas d’école de « comportement émergent » : une structure collective qui se développe à partir d’innombrables petites interactions, soit entre individus, soit entre individus et leur environnement. Telles étaient nos deux principales hypothèses, que nous avons tenté de valider séparément.
Ce n’était pas la chambre
Notre première intuition portait sur l’interaction entre les piétons et les murs de la pièce. Une étude antérieure en neurosciences avait révélé que les droitiers ont tendance à tourner à gauche et les gauchers à droite, un biais subtil lié à de petites différences entre les deux hémisphères cérébraux. La majorité des personnes présentes étant droitières, il était raisonnable de supposer que le mouvement tourbillonnant observé n’était rien d’autre que la somme des préférences individuelles, condensées en boucle par les murs qui les entouraient.
Pour tester cette hypothèse, nous avons conçu une nouvelle expérience qui débutait avant même que le public ne soit rassemblé dans l’arène. Un volontaire à la fois marchait droit vers un mur, et nous enregistrions la direction qu’il prenait une fois arrivé au mur.
Connaissant la préférence de chacun, nous aurions pu trier les participants selon ce critère et observer le résultat. Si les murs et la latéralité étaient la réponse, un groupe de gauchers, ou mieux encore, de droitiers uniquement, aurait dû finir par inverser le sens de rotation et se déplacer dans le sens horaire. Or, cela ne s’est jamais produit. Que la pièce soit remplie de droitiers ou de gauchers, la rotation antihoraire s’est maintenue.
Peut-être la présence même des murs était-elle à l’origine de cet effet de direction. Pour le vérifier, nous avons mené l’expérience en extérieur, dans une immense cour de récréation ouverte de 3 000 mètres carrés, sans murs d’enceinte, et avons laissé plus d’une centaine d’adolescents déambuler librement. Non seulement l’effet de rotation s’est maintenu, mais il s’est même accentué. La présence des murs n’était donc manifestement pas en cause.
Ce n’était pas la culture
Il nous restait donc notre deuxième suspect : notre façon d’interagir les uns avec les autres. Lorsque deux piétons se croisent de front, chacun se décale, ce qui donne lieu au phénomène bien connu de formation de voies .
Mais le côté que nous choisissons n’est pas choisi au hasard ; il est généralement déterminé par le sens de circulation. En Espagne, comme dans le reste de l’Europe continentale, nous nous déportons vers la droite, laissant ainsi de la place à notre gauche pour que le véhicule venant en sens inverse puisse faire de même.
Nous avons supposé que l’origine du mouvement antihoraire n’était peut-être qu’une manifestation de ce phénomène. Si les piétons ont tendance à se décaler vers la droite à chaque interaction, ils finiront par marcher le long du mur de droite, se déplaçant ainsi dans le sens antihoraire. Si cela était vrai, une foule japonaise devrait tourner dans le sens horaire car, au Japon, on conduit et on se déporte à gauche, et la formation des voies se fait du côté opposé à celui de l’Espagne.
Nous avons contacté un collègue à Tokyo, persuadés qu’il observerait la foule tourner dans le sens des aiguilles d’une montre. De nouvelles expériences ont abouti à un nouvel échec : la foule japonaise a tourné dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, invalidant ainsi notre hypothèse.
Une explication culturelle restait plausible : une habitude acquise au fil du temps, comme le sens antihoraire dans lequel presque toutes les pistes d’athlétisme sont construites. Nous nous sommes donc tournés vers les enfants de maternelle, qui commencent à peine à intégrer les conventions des adultes. Loin de s’estomper, leur tendance à tourner dans le sens antihoraire était la plus marquée que nous ayons observée.
La réponse est en nous
Si ce n’est ni le groupe, ni l’environnement, ni nos habitudes sociales, il ne reste qu’une seule possibilité : une caractéristique purement individuelle, quelque chose de biomécanique ou d’ancré dans le cerveau.
Pour tester cette hypothèse, nous avons demandé à plus de 200 volontaires de marcher seuls, un par un, dans une arène vide. Sans personne avec qui entrer en collision, ni foule à suivre, une nette majorité a continué à se déplacer dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.
Pendant des décennies, notre discipline a supposé que des comportements collectifs comme celui-ci émergeaient des interactions entre piétons. Or, les données montrent exactement le contraire : ce comportement est déjà présent chez une personne marchant seule. En effet, en n’intégrant à un modèle que les données de mouvement de cette personne, nous avons pu reproduire le mouvement tourbillonnant de la foule. Dans ce cas, et contrairement à ce qui se produit pour les phénomènes collectifs émergents, le tout n’est pas plus que la somme de ses parties ; il est exactement identique.
Et voici le fin mot de l’histoire : nous ignorons toujours pourquoi ce biais se manifeste au niveau individuel. Nous avons cherché un lien avec la latéralité, le pied dominant, l’œil dominant, le sexe, etc., sans succès. Des études sur des personnes marchant les yeux bandés, qui ont tendance à dévier d’un côté, suggèrent une explication plus profonde, peut-être de légères asymétries de l’oreille interne qui modifient subtilement notre perception de la rectitude. Mais en l’état actuel des connaissances, nous ne pouvons fournir aucune explication.
Quoi qu’il en soit, savoir que la force d’attraction appartient à l’individu plutôt qu’au groupe reste précieux et pourrait changer la façon dont nous modélisons et concevons les espaces que nous partageons : des lieux comme les aéroports, les gares et les musées, où la fluidité des déplacements est importante.
Cette même inclinaison vers la gauche se manifeste même chez les animaux, par exemple dans les bancs de poissons et les spirales enroulées des fourmis légionnaires. La force qui pousse un être humain isolé vers la gauche pourrait, en fin de compte, s’avérer bien plus ancienne que l’humanité elle-même.
Iñaki Echeverría Huarte
Professeur adjoint, Université de Navarre
Ángel Garcimartín Montero
Cathédrale de physique de la matière condensée, Université de Navarre
Iker Zuriguel Ballaz
Professeur de physique appliquée, Université de Navarra
