1樓:
有,請善用知乎的搜尋功能,這個問題我已經回答過一遍了。
有沒有能模擬量子力學或相對論的物理引擎?
在了解狹義相對論之後,人們也許會想到——
如果我以接近光的速度運動,世界在我眼中會變成什麼樣?
這也是許多物理學家的夢想。
遺憾的是,因為它遠離生活,所以,人們很難獲得直觀經驗。
但現在,有了計算機,我們完全可以實現這個夢想。
想象一下,如果我們以0.9倍光速飛馳……我們將看到乙個什麼樣的世界呢?
通過計算機的模擬,我們將真實地感受到——接近光速飛馳的運動者,眼中的世界。
這將成為狹義相對論最棒的展現方式!
原來物理學,居然也可以這樣栩栩如生……
——《敘事曲2:星空下的諾言》
A Slower Speed of Light
2023年,麻省理工學院發布了一款第一人稱視角的3D遊戲《A Slower Speed of Light》(減慢光速)
A Slower Speed of Light
這個遊戲的主要玩法是在場景中吃掉100個魔法球,隨著吃掉魔法球的增加,場景中的光速會逐漸接近玩家的步行速度,與相對論有關的各種效應就會逐漸強烈地顯現出來。
遊戲不但模擬了相對論引起的時空扭曲,還模擬了都卜勒效應造成的頻移,以及探照燈效應等現象,十分全面。
相對論的時空扭曲
都卜勒頻移以及探照燈效應
該遊戲使用他們研發的 OpenRelativity 引擎製作。這是乙個基於Unity的開源物理引擎,用來模擬相對論的各種現象。
基於Unity的OpenRelativity引擎
Velocity Raptor
2023年,麻省劍橋市的TestTubeGames小組製作了乙個2D的FLASH遊戲《Velocity Raptor》(速度猛龍)
Velocity Raptor
這個遊戲以2D的方式模擬了相對論的各種效應,玩家控制乙隻奔跑速度接近光速的小恐龍闖關,場景中有各種需要利用相對論效應的機關。
例如,乙個火把只能燃燒12秒,但是你需要等待15秒對面的門才能開啟,怎麼辦呢?跑!根據相對論,你在移動中時間會變慢,你就可以拿只能燃燒12秒的火把經過15秒之後才能開啟的門了。
遊戲中你可以很清晰的看到隨著你的運動,門上時鐘的倒計時發生了什麼樣的變化。
一些門的開關需要使用都卜勒頻移讓鑰匙的顏色發生變化才能開啟。
當然,相對論造成的時空扭曲非常直觀的顯現出來,包括經典的「車庫悖論」等現象。
遊戲還提供了基於「測量」(上帝視角)的相對論效應以及基於「視覺」(主觀視角)的相對論效應。
左圖:基於「測量」(上帝視角)的時空; 右圖:基於「視覺」(主觀視角)看到的景象
都卜勒頻移
車庫佯謬:車庫後門開啟的同時前門會關閉,比車庫長的小恐龍能否穿過這兩道閘門而不被門夾死?
為什麼(大部分)遊戲中不考慮相對論的物理效果
很重要的一點是,相對論模擬只能適用於單人遊戲,在網路多人遊戲中是無法使用的。因為多人遊戲中無法模擬相對論造成的時間膨脹,你無法做到讓不同人的時間流逝速度不同。
假如,在乙個網遊裡,我和你說,你衝過去和敵人戰鬥,一分鐘之後撤退回來。然後你就衝過去了,你過了1分鐘後你跑回來了,但是我感覺我等了你2分鐘。這在網路遊戲裡是不可能實現的。
2樓:夜的巨貓
網上好像是有相對論視覺效果的模擬的。但是說實話,這樣的動畫基本上不會幫助你更好地理解相對論,反而容易把你弄得更糊塗。還是從原理和數學形式理解起來更容易。
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有什麼軟體能翻譯維吾爾語?
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