Physikalisches Modell bestätigt die Wirkung von Social Distancing

Dafür wurde ein neues Modell für Krankheitsausbreitung erstellt, fußend auf der dynamischen Dichtefunktionaltheorie aus den 1990er Jahren, die die Wechselwirkung zwischen Teilchen beschreibt. Die einander abstoßenden Teilchen könnten dabei mit von einander Abstand haltenden Menschen verglichen werden, berichten die Wissenschaftler.

"Menschen, die Social Distancing betreiben – die also versuchen, Abstand voneinander zu halten – kann man sich im Prinzip wie Teilchen vorstellen, die sich gegenseitig abstoßen, weil sie zum Beispiel die gleiche elektrische Ladung haben" erklärt Erstautor Michael te Vrugt. "Also kann man Theorien, die abstoßende Teilchen beschreiben, vielleicht auch auf voneinander Abstand haltenden Menschen anwenden."

Das Ausmaß des Social Distancing wird dann durch die Stärke der abstoßenden Wechselwirkung charakterisiert. So könne man auch die Folgen von Social Distancing testen, indem man eine Epidemie mit verschiedenen Werten, die die Stärke der Wechselwirkung beschreiben, simuliert.

Das Modell ermögliche zudem, Hotspots zu identifizieren und damit die Dynamik von sogenannten Superspreader-Ereignissen, wie dem Karneval in Heinsberg oder Apres-Ski in Ischgl, besser zu verstehen.

Die Simulationen zeigen, dass die Infektionszahlen durch Social Distancing tatsächlich deutlich sinken. Damit reproduziert das Modell den bekannten "Flatten-The-Curve-Effekt", bei dem die Kurve, die den zeitlichen Verlauf der Anzahl der Erkrankten angibt, als eine Folge des Abstand-Haltens deutlich flacher wird. Das neue Modell hat den Forschern zufolge den Vorteil, dass die Auswirkungen von sozialen Interaktionen explizit modelliert werden können.

M. te Vrugt, J. Bickmann, R. Wittkowski (2020). Effects of social distancing and isolation on epidemic spreading modeled via dynamical density functional theory. Nature Communications 11, 5576. DOI: 10.1038/s41467-020-19024-0