杰森·斯特芬的主页
物理学家杰森·斯特芬分享了他关于飞机最优登机方法的研究历程。他提出并行登机胜过串行登机,并通过多篇论文、电视实验与统计物理模型深入探讨了这一问题。研究意外引发了全球媒体的广泛关注。
杰森·斯特芬是内华达大学拉斯维加斯分校的物理学家。他花了几年时间思考飞机乘客登机的问题,并最终决定要么满足好奇心,要么彻底忘掉它。他的思考催生了两篇论文,其中第一篇发表在《航空运输管理杂志》上,提出了一个简单但合理的模型,用于寻找最优的登机方法。
斯特芬的结论是,最优方法应使登机过程并行化,而非像大多数航空公司那样串行化。他认为,站在飞机过道里的人实际上只是在排队;从后往前登机只是把队伍移到了机舱内,并不比从前往后登机明显更快。他的方法让尽可能多的人同时利用过道存放行李,从而让更多人同时准备就座。
2011年夏天,乔恩·霍奇基斯联系了他,为他的新节目《This vs. That》进行实际的登机实验。该实验中,斯特芬的方法表现良好。相关论文同样发表在《航空运输管理杂志》上,使该主题的论文总数达到三篇。这一故事在2008年和2011年两度被媒体关注。
第二篇论文发表于《美国物理杂志》,是一种对自由混战式登机(如西南航空)的建模方法。他根据乘客的座位偏好为每个座位赋予一个势能。当需要做决定时,乘客会以某个代表其随性程度的“温度”用玻尔兹曼概率决定座位。一旦坐下,他们就不再移动,配分函数也随之更新。令他满意的是,这个决策模型、登机模型和蒙特卡洛模拟很好地再现了预期的费米-狄拉克座位分布。由于决策和登机模型最终形成微正则系综,化学势由乘客数量和能量决定,而非由交换乘客的“储层”决定(后者对应巨正则系综)。
斯特芬对这项工作受到的媒体关注感到惊讶。他观察了论文发布到arXiv到出现在博客和媒体上的“孕育期”。最初是Cosmic Variance博客登出,几小时后便出现在康奈尔大学经济学课程博客上,讨论布拉埃斯悖论。第四天他接到了第一位记者的电话,第10到14天兴趣达到顶峰,physorg、Wired、New Scientist、Nature news、Slashdot以及CNN、ABC等新闻网站都出现了报道,还覆盖了从德国到韩国的外国报纸和国内报纸。他的第一次广播采访是BBC,随后传播到NPR、加拿大通讯社以及爱尔兰和澳大利亚的广播节目。有趣的是,随着报道转手,他从核物理学家变成了原子物理学家和火箭科学家。他感叹新闻故事在传播中不断演变,而他亲眼目睹了整个过程的实时发生。