columnGeorge van Hal

Hoe schuine marktkramen tot lawines kunnen leiden

George van Hal Huh?! artikel Beeld Volkskrant
George van Hal Huh?! artikelBeeld Volkskrant
George van Hal

Er zijn van die dingen in het leven die – wat je ook bedenkt – altijd risicovol zullen blijven. Dat ene wankele blokje pakken tijdens een spelletje Jenga bijvoorbeeld, investeren in cryptomunten, of met het verkeerde voetbalshirtje door de stad van de tegenstander lopen.

Zelfs een bezoekje aan de plaatselijke groenteboer of marktkraam behoort tot die categorie, beschreven natuurkundigen deze maand in een voorpublicatie op vakwebsite Arxiv.

Niet dat je het gevaar loopt horden boze hooligans achter je aan te krijgen wanneer je en plein public je mango op rijpheid keurt natuurlijk. Maar de simpele handeling van het pákken van die mango is wel degelijk een klein risico. Als het even tegenzit is het gevolg een heuse fruitlawine, waarbij alle overige mango’s op de grond rollen en je met het schaamrood op de kaken, al schoonvegend en sorry zeggend, alles terug op de kraam moet leggen.

Althans: wanneer die marktkraam of het display van je groenteboer schuin staat, zo rekenden de natuurkundigen voor. Vanaf 16 graden, zo’n beetje de hoek van een flauw hellend dak op een rijtjeshuis, kan het onherroepelijk misgaan.

Dat bepaalden de onderzoekers overigens niet door een schier eindeloze voorraad appels, mango’s, mandarijnen, kiwi’s, tomaten, uien, aardappels en andere min-of-meer bolvormige etenswaren te pakken uit kramen waarvan ze eerst de hoek vakkundig hadden genoteerd. In plaats daarvan gebruikten ze computersimulaties.

Daarin vereenvoudigden ze het marktkraamprobleem vol stukken fruit waarvan de één niet iets groter is dan de ander, en waarin twee kiwi’s meer wrijving voelen dan twee gladde appels, tot een stel identieke bollen die in één enkele laag in een ‘zeshoekige configuratie’ op een gekanteld vlak liggen. Om de bollen zit een klein hek dat de boel ondersteunt, en zorgt dat ze niet op de grond vallen. Of, in vakjargon: ze bekeken ‘een gekantelde granulaire monolaag’.

In tegenstelling tot de echte wereld waarin je vanwege het instortgevaar wellicht liever de bovenste mango pakt dan de onderste, trok de computer steeds willekeurig een bol uit de verzameling totdat de hele boel over het marktkraamhek begon te stuiteren, in een niet langer te stoppen virtuele bollenlawine. Voor 2.370 bollen op een kraam met een hellingshoek van 20 graden gebeurde dat bijvoorbeeld nadat de computer 190 bollen had weggenomen, een grove 8 procent van het totaal.

Voor hellingshoeken tussen de 18 en 22 graden bleek dat getal bovendien redelijk constant: steeds volgde de lawine nadat zo’n 8 á 9 procent virtueel was weggeplukt.

Leuk feitje natuurlijk, maar de onderzoekers zien hun model als eerste stap naar de beschrijving van complexere systemen. Niet alleen van meer ingewikkelde marktkramen waarin realistischer gevormd fruit in meerdere lagen ligt, maar ook van het gedrag van dodelijke sneeuwlawines in de bergen, of instabiele keienverzamelingen op een helling. Blijkt fruit straks óók indirect goed voor de gezondheid.

Meer over