비행기에 탑승 할 때, 퍼스트 클래스의 사람이나 어린이, 노인이 우선적으로 탑승하게 되어있지만, 어떤 순서로 탑승하면 가장 효율적일까? 라고하는 문제는 아직 해결되지 않았다.
그런 가운데, 물리학자가 "탑승에 시간이 걸리는 사람"과 "탑승을 빨리 할 수있는 사람" 중, 어느 쪽을 먼저 탑승시킬 것인가를 시뮬레이션 한 결과, 직관에 반하는 "탑승에 시간이 걸리는 사람을 먼저 태우는 것이 탑승 완료까지 걸리는 시간이 짧아진다"라는 것으로 나타났다는.
"어떻게하면 비행기 탑승을 빠르고 원활하게 할 수있을까?"라는 문제에는, 지금까지 수많은 연구가 실시되어 왔는데, 2011년 천체 물리학자 인 제이슨 스테판 씨가, 비행기 탑승 문제는 외판원 문제와 같다고 생각, "비행기 뒤쪽의 자리에서부터 손님을 태우는 것이 가장 효율적"이라고 예상을 했다.
그러나, 스테판 씨가 실제로 계산해보니, 이 방법은 가장 효율이 나빴던 것으로 밝혀졌었다. 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 스테판 씨가 이끌어 낸 "최선의 방법"은 "중앙 통로를 사이에두고, 왼쪽과 오른쪽을 번갈아 뒤에서 앞으로, 한편 창가에서 통로 측으로 순서대로 좌석에 앉는 것"이라는 것이었다.
실제로 보잉 757에서 실험을 실시했는데, 스테판 씨의 방식은 "뒤에서 앞으로 태우는 방법"의 2배의 속도, 랜덤 탑승의 20~30% 빠른 속도로 승객을 좌석에 앉힐 수 있었다. 스테판 씨는 "탑승 과정을 병행할수록 속도는 빠르다"라고 말하고있고, 좌우 교대로 착석하는 것이 방법의 열쇠라고...
그리고 2019년 12월에 발표 된 최신 연구에서, 스테판 씨는 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 수학적 기초 인 로렌츠 기하학을 사용하여 탑승 프로세스를 모델링했다고하는, 지금까지와는 다른 접근 방식을 채용하고 있다.
이 결과, 직관에 반하는 비행기 탑승은 "탑승에 시간이 걸리는 승객을 우선하는 것으로 효율적으로 된다"로 나타난것. "이것은 시공에 있어서 두개의 이벤트 사이의 관계와 비슷하고, 한 승객이 다른 승객을 차단하고 2명의 승객은 시간적으로 분리되어 동시에 앉힐 수 있다면 공간적으로 분리 될 것입니다"라고 스테판 씨는 말하고있다.
구체적으로 말하면, 시간이 걸리는 승객을 먼저 태우는 것이 시간이 걸리지 않는 승객을 먼저 태우는 것보다 28% 효율적인 것으로 나타났다. 이 결과는 시간이 걸리는 승객 수와, 앉는 데 걸리는 시간, 통로에서 승객의 밀도 등을 고려하여도 변하지 않았다는 것이다.
다음 그림은 빨간색 그래프가 "빠른 승객을 우선", 파란 그래프가 "느린 승객을 우선"적으로 태웠을 때의 탑승 완료까지 걸리는 시간을 보여준다. 도중까지는 "빠른 승객을 먼저" 태우는 것이 원할하지만, 결국은 "느린 승객을 먼저" 태운 쪽이 탑승 완료까지의 시간이 짧아진다는....
스테판 씨는 이 현상에 대해 "병에 돌이나 모래를 담으려고 할 때와 마찬가지"라고 설명하고, "먼저 모래를 넣어 버리면 큰 돌을 넣을 여지가 없지만, 큰 돌을 먼저 넣으면 주위의 틈새에 모래를 넣을 수 있다"라고...
물론 시뮬레이션과 실제 탑승과는 상황이 다르고, 실제로 퍼스트 클래스 존재와 탑승을 지시하는 사람의 수 등을 고려해야한다. 한편, 항공회사가 탑승 정책을 만들기 위해 이 같은 연구는 매우 유용한 것이라고도 생각할 수있다.