Если вам интересна физика радуги и история ее исследования, то у меня на канале есть об этом подробное видео. Залетайте! Онигири для него делал визуализацию.
00:00 Вступление 00:17 Блоки 02:50 Реклама, ООО «Селектел» 04:07 Свет как волны 06:31 Правила 07:34 Интерференционная картина 08:13 Свойства света 09:26 Свет как лучи 13:43 Зеркала
Я удивлён, поскольку с использованием знаний о школьной физике и простой математики можно получать такие красивые и реалистичные симуляции за считанные строки кода. Просто похлопаю, Onigiri! 👏
Мне кажется, это Артём рассказывает так просто. Школьной программы, точно не хватит. Как минимум, кое что знать о комплекснозначной волновой функции и уметь писать клеточный автомат на Fragment Shader'ах - это прям крутые навыки.
@@basheyev безусловно, чтобы сделать красивый визуал и подружить его с бэкендом, нужно изучить немало внешкольного материала. Однако, сам фундаментальный принцип распространения волн в среде, описанный в видео, подчиняется несложным законам и описывается в хороших школьных учебниках по физике со всеми необходимыми формулами :D
чувааак! это же просто шикарная работа! )) и если на видосах про эволюцию я просто ностальгировал (т.к. когда-то давно сам баловался такими идеями), то вот это - уже что-то принципиально новое! в наше время на такие вычисления никакой мощи не хватило бы, а тут вона чо :) вообще, очень круто, когда выч.мощности используются именно вот так вот, для познания, изучения, исследования. кароч - респект! :) PS предложение по формату - имхо, если добавлять в ролик демонстрацию того, как смоделированные эффекты проявляются в реальности (и как модель сходится с реальными наблюдениями) - для широкого круга будет понятнее, в чем весь кайф (что это не просто красивые картинки, а это рабочая модель реальных физических явлений).
10:05 "кружок летит в сторону...он правда раздваивается...но это уже не так важно..." Это еще ой как важно. Именно такой процесс происходит при двух-фотонной аннигиляции. Когда частица и античастица взаимно уничтожаются, то могут вылететь как минимум два фотона, которые летят в разные стороны.
@@ПетрКривов-е1п согласен, но мне кажется не многие станут или могут сами поиграться, однако посмотреть на визуализацию было бы интересно. Если ещё с каплей физика, вообще был бы отпад
Отрицательный индекс - это видимо когда свет из более тяжелой среды(кубиков) переходит в более легкую. В начале на одномерной плоскости показывали что будет когда из тяжелых кубиков выходит. Плюс когда свет изнутри объекта выходит наружу это тоже наверное можно считать отрицательным преломлением. Посмотрел код, вроде как сфера как раз с меньшим весом чем окружающая среда.
@@ДенисДавыдов-ж7щ Нет, переход света через границу раздела сред описывается отношением показателей преломления (см. закон Снеллиуса). То, что ты называешь переходом из более "тяжелой" среды в более "легкую" соответствует переходу излучения из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим и, соответственно, будет описываться отношением большего показателя преломления к меньшему, т.е. их отношение будет лежать в интервале > 1. В этой модели каждая отдельная среда обладает своим показателем преломления, лежащим в интервале n > 1 (n = 1 для воздуха и вакуума). Показатель преломления обладает следующим физическим смыслом: его величина количественно характеризует отношение скорости распространения электро-магнитного излучения в вакууме (она же скорость света) к скорости распространения этого же излучения в среде.
@@gimeron-db нет, тут свет реализован просто через цвет пикселя. Никакого отношения к частоте волны нет. Изначально цвет всегда белый. А в реальности это будет именно волна другой частоты. То есть здесь конечно всё упрощённо. Что не умаляет крутости программы.
@@mrgoodpeople Я подумал про структуру волны/луча/солитона. Про цвет он сказал, что симулировал три "луча", для которых "массы" пикселей "стекла" отличаются - и этого было достаточно для формирования радуги. Но вот для симуляции интерференционной картины важно ещё, чтобы структуры волн имели разную длину. Это пригодится для симуляции оптических эффектов на линзах Френеля, дифракционных решётках, "метаматериалах", тонких плёнках, бихроматических фильтрах и пр.
@@gimeron-db конечно хотелось именно этого, чтобы речь шла про реальную частоту и длину волны. А в данной симуляции, которая конечно всё равно очень крутая, цвет задаётся просто через свойства пикселя. Изначально пиксель светит по максимуму во всех трёх каналах, поэтому он белый. Если мы попали в среду, например в стекло, то для разного канала будет чуть разная скорость. Поэтому через какое-то время цвета "расходятся" друг от друга и пиксели становятся цветными. Но конечно это не имеет отношения к частоте самих волн.
Охрененно круто, что сейчас буквально "любой школьник*" может запрограммировать клеточные автоматы, нейросети, получить симуляцию квантовых процессов - и самое главное может ПОНЯТЬ происходящее. * без негатива
Блин, собрались "физики-теоретики" даже высшего образования нет. 1 опыт в видео- это дифракционная картина. А само видео не про свет а про волновые эффекты. Автору спасибо, он красавчик что запрогал все это
я писал такое в студенческие годы. это легко может работать в реалтайме с частотой дискретизации 44kHz. в моей реализации моделировалась шестиструнная гитара и точечный звукосниматель, аккорды зажимались кнопками на клавиатуре (A-H-C-D-E-F-G), минорные -- с шифтом. игра поддерживалась боем по тачпаду (можно по струнам идти вверх и вниз). как ни странно, самое сложное -- это, собственно, возбуждение струны, потому что если струну оттянуть и отпустить, это звучит очень резко и металлично (как будто играешь отвёрткой), а более плавную атаку сделать вовсе не так просто. в принципе исходники остались, но я их не публиковал, потому что лень приводить их в порядок.
Она не замелдяется, это фундаментальная константа. Как бы замедляется групповой фронт волны который мы можем измерить практически, то есть места где наложение волн меняется, так удобне рассуждать для практических рассчетов. То есть все множество атомов вещества переотражает волну таким образом, что результат выглядит как будто фронт волны идет с замедлением. Даже в этом клеточном автомате информация между кубиками передается с постоянной скоростью независимо от их веса.
Насколько я понимаю, для квантового эффекта ему надо, чтобы уже единичный кусок волны давал дифракционную картину. Интересно, клеточный автомат на такое способен? 🤔
@@vitalegvitalegov нет, это вполне себе квантовая механика, если рассматривать волны, построенные на клеточных автоматах, как на волны вероятности. Пример с кинками (массивными блоками) -- это эффекты туннелирования, к примеру.
@@FilSerge я как дилетант заявляю, что тут нет ни какой квантовой механики. Тут совершенно точно в любой момент времени известны положение и скорость точки.
Это потрясающая симуляция волн света с помощью клеточных автоматов. Очень красиво и реалистично! Мне нравится, как автор объясняет принципы физики, лежащие в основе этого проекта. Спасибо за такой замечательный контент!
ура!! я так скучал за вышими видео! знаете, я бы не стал заниматься наукой, если бы не ваше видео про 4мерные фигуры которые мне случайно попалось. вы были моим первым научно-познавательным каналом, который пролил свет на красоту математики, и других таких же каналов. я бесконечно благодарен, и буду ждать новых видео, спасибо!
в школе наверное учился а не прогуливал физику ? где ровно также от волны на веревках и колебания пружин плавно переходят в электромагнитные световые волны с описанием волновых принципов как идентичных в любой среде)
Это просто шикарно, спасибо за 15 минут наслаждения. Как же всё-таки это круто, что всё так завязано, и даже из блоков можно сделать сложнейшие волновые процессы. Ждём эффект наблюдателя у блоков😄
Вспомнился свой проект, когда моделировал прохождение света через наноантенну. Наблюдал образование плазмонов, когда свет проходит в основном по поверхности. Очень напоминает мои работы))) Кстати, здесь можно было бы попробывать посмотреть, как ведет себя влна на больших объектах и на маленьких - когда линейные размеры значительно меньше длины волны. Поэкспериментировать со структурами объектов - сначала сферу, потом палочку, потом палочку со сферой на конце, потом гантельку...
Да, я тоже хотел бы увидеть анимацию как проходит волна по антеннам, волноводам и всяческим структурам в свч-технике. Есть платы свч, где дорожки на платах - это структуры, по которым прыгает волна и получаются фильтры, смесители и прочее. Очень интересно как ведёт себя волна при прохождении предметов, кратных длине, половине и четверти волны.
Очень познавательно👍) По сути, вся жизнь - сплошная физика с математикой. И вот благодаря таким видео, она становится более интересной) Успехов в дальнейших моделированиях.
Повторил твои опыты на питоне. Я ещё учусь, поэтому очень собой доволен. Интереснее всего, конечно, радуга. Я по-другому реализую разные цвета - через исходную длину волны. Мне кажется, это физичнее. Показатель преломления в оптическом диапазоне меняется незначительно, я этим пренебрег.
Спасибо, Артём! Прекрасный контент творит прекрасное. В последнее время стало очень мало замечательного, научного контента по понятным причинам. Желаю тебе миллионы подписчиков и пережить всё это. В будущем всё должно прийти в точку равновесия!
Круто! Это же можно расширить до вокселей и запустить симуляцию в трёхмерном пространстве. Можно симулировать распространение звука по помещению или радиоволн в пространстве.
Здорово! Крутая симуляция. И набор экспериментов стоящий. Как всегда сногсшибательное исследование! Хочу только добавить немного теории. То, что ты реализовал, представив пространство как поле связанных осцилляторов, гапоминает известный принцип Гюйгенса-Френеля. Там каждая точка пространства, в которую попала волна, её полностью поглащает, затем излучает в виде сферической (или в плоском случае - круговой) волны. Затем эти волны интерферируют, и соседняя точка пространства уже поглащает (и затем переизлучает) продукт интерференции. на 4:40 - очень хорошо можно видеть, чем колебания реальной гитарной струны после её щипка гитаристом отличаются от идеальной синусоиды, которую генерят электромузыкальные инструменты. Да, пусть они производят давно уже не чистую синусоиду, но всё равно, смесь гармоник и их фаз в них уж очень детерменирована, и звук выходит не живой. Дальше речь пойдёт не столько о свете, сколько о радиоволнах, но для света принцип тот же. Ведь и там и там - волны. Распространение волны происходит в среде. Среда характеризуется некой величиной волнового сопротивления. Термин "сопротиление" в отношении волны пришёл из физики радиоволн, измеряется в Омах, но лишь потому, что его размерность оказывается Омы, но к омическому сопротивлению проводника, на котором происходит поглащение энергии и выделение джоулева тепла, оно не имеет больше никакого отношения. Так, волновое сопротивление двухпроводной линии, это отношение амплитуды напряжения, к амплитуде тока. Если мы состыкуем эту линию с линией с иным волновым сопротивлением, то получим неоднородность, на которой будет происходит отражение. Чем больше разность волновых сопротивлений, тем сильнее будет отражение. Причём, фаза отражённой волны будет зависеть от того, больше или меньше волновое сопртивление в новой линии, чем в старой. Вот, ты в своей модели делаешь отражение от стенки, т.е. от блока с бесконечной массой, при этом фаза волны инвертируется. Но точно так же можно было-бы делать отражение от незакреплённого конца. В этом случае тоже происходило бы 100% отражение, но фаза при этом будет, что и у падающей волны. Получается, что от стенки, что от свободного пространства будет происходить 100% отражение. Но что будет, если мы введём диссипативный элемент в нашу цепочку? При введении такого элемента окажется, что волна будет частично отражаться от него, а частично поглащаться. Причём, в зависимости от его параметров, так же будет в разных случаях иметь место отражение в фазе или противофазе. Возникает вопрос: сможем ли мы добиться, чтобы вся энергия волны рассеивалась на этом элементе, и отражения не происходило? Да, это возможно. Можно подобрать такие параметры диссипативного элемента. В этом случае (забегая вперёд) можно говорить, что нагрузка согласована с линией.
Не даёт опубликовать сразу большой комментарий. Придётся по частям. Итак, при преодолении неоднородности, часть волны отражается, и идёт обратно, интерферируя с падающей волной. Если падающая волна была на 100% бегущей, то в результате её сложения с отражённой, она станет частично стоячей. Потому что стоячая волна есть сумма двух бегущих волн, распространяющихся в протиоположных направлениях. Если они одинаковой амплитуды - будет точь в точь как на 5:30. А в реальности будет смесь бегущей и стоячей волн. В технике СВЧ используют понятие КСВ - коэффициент стоячей волны. КСВ - крайне важный параметр радиотехнического устройства. Если мы добились мнимального отражения (минимального КСВ) при стыковке двух сред, или среды и нагрузки, то говорят, что имеет место согласование. Если вся энергия волны выделяется на нагрузке без отражения назад, то говорят, что нагрузка является согласованной. На практике это достигается, когда омическое сопротивление нагрузки равно волновому сопротивлению волновода. КСВ - очень важный показатель. Допустим, у нас есть передатчик сотовой станции, от него идёт фидер в антенну, антенна должна излучать волну в пространство. Чтобы система работала эффективно, нужно обеспечить максимальную эффективность передачи энергии от передатчика в эфир. Для этого нужно обеспечить минимальную величину отражения при переходе волны из одной среды в другую (да, омические потери в линии тоже есть, но они пренебрежимо малы). А у нас тут таких сред несколько. Фидер обычно имеет стандартное волновое сопротивление 50 Ом. Чтобы закачать в него волну, передатчик, собственно, сам узел на высокачастотном транзисторе (или их симметричной паре) должен иметь определённую геометрию, чтобы обеспечить определёные индуктивность и ёмкость контура, чтобы выходное сопротивление передатчика согласовываолсь с волновым сопротивлением фидера. Фидер тоже может состоять из нескольких кусков (сечас так делают всё реже и реже, потому что передатчики стали устанавливать на вышке рядом с антеннами, а когда их ставили внизу в вагончикЕ, то на верх, для снижения потерь, прокладывали толстенный фидер 3/8 (не знаю, почему 3/8, там реально около 25мм внешний диаметр). Подвести такой фидер к кабинету базовой станции и к антенне не реально, он слишком жёсткий, да и силдьно изгибать его противопоказано - локально меняется волновое сопротивление, а значит, возникает неоднородность, появляется отражение - вырастает КСВ. Поэтом фидер внутри вагончика к базовой станции, и на вышке к антенне подключали короткими гибкими джамперами. Их волновое сопротивление также 50 Ом. Но есть ведь ещё и разъёмы...) Далее, фидер подключают к антенне сотовой связи. Антенна должна без потерь передать этот сигнал в эфир. Но как же так? Ведь радиоэфир (на первый взгляд) может показаться свободным пространством, от которого должно случиться полное отражение. На самом деле, это не так, и эфир тоже обладает определённым волновым сопротивлением. Волновое сопротивление вакуума равно 377 Ом. И задача антенны как раз выполнить согласование фидера с волновым сопротивлением 50 Ом, и прстранства с волновым сопротивлением 377 Ом. Понятно, что вторая задача антенны, это формирование нужной диаграммы направленности. (подробнее от том, как выглядит сотовая антенна изнутри можно посмотреть на канале "Евгений радист") А если разъём плохо затянули, или надломли, или на крыше плохо загерметизировали он затёк, изменилось его волновое сопротивление, то наступает рассогласование. Мало того, что эффективность соты падает, так ещё и часть отражённой энергии возвращается обратно в передатчик, что может вывести передатчик из строя. Поэтому в состав передатчика входит также направленный ответвитель и реализован контроль уровня отражённого сигнала и постоянное вычисление КСВ. Если КСВ превышает норму, станция выдаёт аварию, а если он очень большой, то передатчик вообще отключается. Принцип волнового сопротивления и согласования волновых сопротивлений сред распространяется также и на звуковые волны. Именно для этого и служит рупор. Эту тему в одном из своих роликов отлично осветил Александр Щербин.
@@Нурдик-е4б это же элементарно. Чтобы наблюдать частицу, нужно швырнуть в неё такую же частицу. Когда кинутая попадёт нам в глаза, то значит мы увидели исходную частицу в момент столкновения. Но т.к. они столкнулись, то мы уже не знаем куда теперь летит исходная. Нет смысла это показывать. Идея простейшая и всем понятная.
а есть ли вообще частица? есть среда распространения волны, частицы находятся в среде, они колеблятся относительно друг друга, наблюдатель должен "видеть" только те частицы которые взаимодействуют с детектором. )
потрясающая работа! подписался тут после ролика от Макара, и уже успел посмотреть несколько прошлых записей)) очень понравился пересказ сложных физических понятий в вашем исполнении.
Рад снова видеть. Красивое видео, интересные рассуждения. Где-то видел рассуждения о том, что фотоны выглядят как гантельки. Пролетая через одну щель, при такой форме, зацепляясь за ее края, они тоже дадут интерференцию. Это объясняет парадокс "волна-частица". Было бы здорово, если бы вы создали такой виртуальный эксперимент.
Спасибо за видео, было очень интересно смотреть! Часть видео про столкновение волн на границе двух разных плотностей напомнила как в университете разбирали прохождение волны от короткого замыкания через две разные линии (например ЛЭП и кабель) при изучении переходных процессов. И подобная картинка была бы очень наглядна и полезна в то время))
Как на счет эксперимента с быстро крутящейся одной щелью, как волны будут вести себя и как это будет в пикселях. А еще попробовать в корпускулярно-волновое прописать если такое возможно. Было бы очень интересно.
00:00 Вступление 00:17 Блоки 02:50 Реклама, ООО «Селектел» 04:07 Свет как волны 06:31 Правила 07:34 Интерференционная картина 08:13 Свойства света 09:26 Свет как лучи 13:43 Зеркала
@Onigiri, закрепите пост в топе. Отличная идея добавлять таймстемпы. P.s. если не затруднит укажите пожалуйста на ваш ролик где описываете используемую програмку или сервис. За селектел низкий поклон и если вы все же в нем модели создавали или "код" писали, добавьте пару слов. Пойду искать обзоры в ваших видео 😶🌫️
Если вам интересна физика радуги и история ее исследования, то у меня на канале есть об этом подробное видео. Залетайте! Онигири для него делал визуализацию.
Прекрасно
А я сделал таймкоды для этого видео...
00:00 Вступление
00:17 Блоки
02:50 Реклама, ООО «Селектел»
04:07 Свет как волны
06:31 Правила
07:34 Интерференционная картина
08:13 Свойства света
09:26 Свет как лучи
13:43 Зеркала
и интеграция подобное к подобному ))
Хороший и неожиданный коллаб, спасибо ребят! ПС. Ониги... , 5 месяцев без видео - оччччень жестоко!
-свет это волна или частица?
-Это кубики на пружинках.
Или массив
Это буквы
Волна
Это то, что в голове плещется-волнуется... там-сям, туда-сюда... и все время когда-то...
Кубики есть пространством для волн света; этот эксперимент ооочень важен для откритий
Я удивлён, поскольку с использованием знаний о школьной физике и простой математики можно получать такие красивые и реалистичные симуляции за считанные строки кода. Просто похлопаю, Onigiri! 👏
Мне кажется, это Артём рассказывает так просто. Школьной программы, точно не хватит. Как минимум, кое что знать о комплекснозначной волновой функции и уметь писать клеточный автомат на Fragment Shader'ах - это прям крутые навыки.
@@basheyev безусловно, чтобы сделать красивый визуал и подружить его с бэкендом, нужно изучить немало внешкольного материала. Однако, сам фундаментальный принцип распространения волн в среде, описанный в видео, подчиняется несложным законам и описывается в хороших школьных учебниках по физике со всеми необходимыми формулами :D
да, офигеть конечно, что HTML+JS на canvas 2D обычном и в 60 строк кода... но вот такой он canvas c window.requestAnimationFrame() компактный, да.
Только вот чтобы дойти до финального кода, нужно потратить довольно много времени и раздумий
Как минимум в школе у нас не рассказывали о волновой природе света. Про этот эксперимент я узнал только в 28 лет.
Скоро он сделает точную симуляцию физики полностью
Ага, уравнение всего случайно напишет в 100 строк х)
Вот вы смеетесь, а Вольфрам ее уже придумал, и там действительно все очень просто и одновременно взрыв мозга.
@@vitalegvitalegov что за Вольфрам?
@@yakivtsypin Stephen Wolfram, математик.
@@vitalegvitalegov а можно ссылку?
Круто! Видео напомнило фразу А. Привалова: "Вещи не такие сложные, как кажутся на первый взгляд, и не такие простые, как на второй..."
Как же я соскучился по этому парню.
Такого интуитивно понятного объяснения волновых свойств частиц я еще не видел. Чертовы кубики с пружинками.
чувааак! это же просто шикарная работа! ))
и если на видосах про эволюцию я просто ностальгировал (т.к. когда-то давно сам баловался такими идеями), то вот это - уже что-то принципиально новое! в наше время на такие вычисления никакой мощи не хватило бы, а тут вона чо :)
вообще, очень круто, когда выч.мощности используются именно вот так вот, для познания, изучения, исследования.
кароч - респект! :)
PS предложение по формату - имхо, если добавлять в ролик демонстрацию того, как смоделированные эффекты проявляются в реальности (и как модель сходится с реальными наблюдениями) - для широкого круга будет понятнее, в чем весь кайф (что это не просто красивые картинки, а это рабочая модель реальных физических явлений).
Легенда вернулась)
Ещё и побрился
U $h Ton Krow ○_¤
Ну да Месси наконец-то стал чемпионом.
10:05 "кружок летит в сторону...он правда раздваивается...но это уже не так важно..." Это еще ой как важно. Именно такой процесс происходит при двух-фотонной аннигиляции. Когда частица и античастица взаимно уничтожаются, то могут вылететь как минимум два фотона, которые летят в разные стороны.
Физику не звали, но она сама пришла
@@vellarifox, физика влезла через окно.
Смотрю тебя с первого ролика, блин, как же ты вырос)
И не только физически, качество роликов тоже заметно поднялось, удачи и дальше!
ник - огонь, респект
Ага, как похорошела Моск... То есть, Онигири при Путине! :D
Очень круто! 🔥
Рил
гений снова в деле
Рил
Бл Фотошопер гаврик не ожидал тебя тут увидеть
Ювелир: полгода работает над бриллиантом
Onigri: сделать фрактал из алмаза за 60 строк кода -- done
Этого ювелира звали Александер
Вещественные клеточные автоматы - это шикарная идея!
Очень круто показал, объяснил! Был бы рад видео по разбору кода и в целом технической стороны.
Казалось бы в этом то видео точно не будет фракталов но в конце он всегда напоминает на чьём канале мы сидим
Было бы интересно увидеть, что происходит при например отрицательном индексе преломления или вовсе компелксным, а так видео прекрасно, спасибо!
Чтош, исходники есть
@@ПетрКривов-е1п согласен, но мне кажется не многие станут или могут сами поиграться, однако посмотреть на визуализацию было бы интересно. Если ещё с каплей физика, вообще был бы отпад
Отрицательный индекс - это видимо когда свет из более тяжелой среды(кубиков) переходит в более легкую. В начале на одномерной плоскости показывали что будет когда из тяжелых кубиков выходит. Плюс когда свет изнутри объекта выходит наружу это тоже наверное можно считать отрицательным преломлением.
Посмотрел код, вроде как сфера как раз с меньшим весом чем окружающая среда.
@@ИванЮдин-з2е там всего 60 строк кода =). если знакомы с canvas2d, то вообще без проблем.
@@ДенисДавыдов-ж7щ Нет, переход света через границу раздела сред описывается отношением показателей преломления (см. закон Снеллиуса). То, что ты называешь переходом из более "тяжелой" среды в более "легкую" соответствует переходу излучения из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим и, соответственно, будет описываться отношением большего показателя преломления к меньшему, т.е. их отношение будет лежать в интервале > 1. В этой модели каждая отдельная среда обладает своим показателем преломления, лежащим в интервале n > 1 (n = 1 для воздуха и вакуума). Показатель преломления обладает следующим физическим смыслом: его величина количественно характеризует отношение скорости распространения электро-магнитного излучения в вакууме (она же скорость света) к скорости распространения этого же излучения в среде.
Ты - моя вера в человечество
Йооо! Просто невероятный контент. Обожаю, когда физические процессы визуализируют подобным образом
Зима пришла и онигири прилетели.
вот это вот рейтрейсинг на "салфеточке" круче чем от крупных игроков
Да, только оптимизацию не завезли, а так одно и то же.
свет пропущенный через фрактал выглядит очень интересно. Спасибо за исследование! ❤
Пиши по-русски, бот.
Респект за открытость и грамотное преподнесение рекламы, без попытки обмануть зрителя. Уважение
Наконец-то ютуб порекомендовал что-то интересное
Сынок! Я не знаю, кто ты, откуда ты. Но я вижу, что ты очень талантлив! Сохрани себя. Главное, не дай себе разменяться на бабло!
Это лучшее объяснение волновых свойств света, что я видел!
вот только не очень понятна реализация частоты в этой программе.
@@mrgoodpeople Наверно заранее создают область с нужной длиной волны, а потом запускают симуляцию.
@@gimeron-db нет, тут свет реализован просто через цвет пикселя. Никакого отношения к частоте волны нет. Изначально цвет всегда белый. А в реальности это будет именно волна другой частоты. То есть здесь конечно всё упрощённо. Что не умаляет крутости программы.
@@mrgoodpeople Я подумал про структуру волны/луча/солитона. Про цвет он сказал, что симулировал три "луча", для которых "массы" пикселей "стекла" отличаются - и этого было достаточно для формирования радуги.
Но вот для симуляции интерференционной картины важно ещё, чтобы структуры волн имели разную длину. Это пригодится для симуляции оптических эффектов на линзах Френеля, дифракционных решётках, "метаматериалах", тонких плёнках, бихроматических фильтрах и пр.
@@gimeron-db конечно хотелось именно этого, чтобы речь шла про реальную частоту и длину волны. А в данной симуляции, которая конечно всё равно очень крутая, цвет задаётся просто через свойства пикселя. Изначально пиксель светит по максимуму во всех трёх каналах, поэтому он белый. Если мы попали в среду, например в стекло, то для разного канала будет чуть разная скорость. Поэтому через какое-то время цвета "расходятся" друг от друга и пиксели становятся цветными. Но конечно это не имеет отношения к частоте самих волн.
Охрененно круто, что сейчас буквально "любой школьник*" может запрограммировать клеточные автоматы, нейросети, получить симуляцию квантовых процессов - и самое главное может ПОНЯТЬ происходящее.
* без негатива
Блин, собрались "физики-теоретики" даже высшего образования нет. 1 опыт в видео- это дифракционная картина. А само видео не про свет а про волновые эффекты. Автору спасибо, он красавчик что запрогал все это
Интересно, как эта линия из блоков с пружинками будет звучать, если её преобразовать в звуковую волну
Однозначно надо это сделать. Ну и само собой на этих блоках с пружинками графический движок нужно написать)
@@BlackHoleSoft много пружинок понадобиться)
@@BlackHoleSoft Это конечно можно сделать, но работать он будет примерно как рендер в реальном времени, тоесть 0 fps в секунду
@@BlackHoleSoft чем вас технология Lumen в Unreal Engine 5 не устраивает? )
я писал такое в студенческие годы. это легко может работать в реалтайме с частотой дискретизации 44kHz. в моей реализации моделировалась шестиструнная гитара и точечный звукосниматель, аккорды зажимались кнопками на клавиатуре (A-H-C-D-E-F-G), минорные -- с шифтом. игра поддерживалась боем по тачпаду (можно по струнам идти вверх и вниз).
как ни странно, самое сложное -- это, собственно, возбуждение струны, потому что если струну оттянуть и отпустить, это звучит очень резко и металлично (как будто играешь отвёрткой), а более плавную атаку сделать вовсе не так просто.
в принципе исходники остались, но я их не публиковал, потому что лень приводить их в порядок.
Это не было бы видео Артёма, если бы в нём не было фракталов :) Как всегда познавательно, интересно и очень доступно
Ура! Легенда с нами, видео как всегда очень классное и ты просто красавчик спасибо удачи тебе!
14:46 очень большой кот :3
Так раз вспоминал о тебе в последний дни. Качество роликов всё лучше и лучше, спасибо тебе!))
Не перестаю удивляться и учиться как вот так просто делать такие непростые вещи с такой невероятной визуальзацией!
Это просто невероятно! Как из простого принципа получается сложные вещи...
Что может быть проще атома? Что может быть сложнее атома? )
Лучшее объяснение, которое я видел, почему скорость света замедляется в средах! 👏
Она не замелдяется, это фундаментальная константа. Как бы замедляется групповой фронт волны который мы можем измерить практически, то есть места где наложение волн меняется, так удобне рассуждать для практических рассчетов. То есть все множество атомов вещества переотражает волну таким образом, что результат выглядит как будто фронт волны идет с замедлением. Даже в этом клеточном автомате информация между кубиками передается с постоянной скоростью независимо от их веса.
@@AABB-px8lc да, все так. А вот почему и как замедляется групповой фронт волны, если «масса» кубиков увеличилась, как раз наглядно и показано в видео.
Как физик теоретик, словил оргазм.
По факту, это симуляция квантовых вычислений без даже знания матаппарата.
Хорошо.
Нет, это просто симуляция волновых процессов. Ничего квантового тут нет.
Насколько я понимаю, для квантового эффекта ему надо, чтобы уже единичный кусок волны давал дифракционную картину. Интересно, клеточный автомат на такое способен? 🤔
@@vitalegvitalegov нет, это вполне себе квантовая механика, если рассматривать волны, построенные на клеточных автоматах, как на волны вероятности. Пример с кинками (массивными блоками) -- это эффекты туннелирования, к примеру.
@@FilSerge в комментариях произошла квантовая запутанность😅
@@FilSerge я как дилетант заявляю, что тут нет ни какой квантовой механики. Тут совершенно точно в любой момент времени известны положение и скорость точки.
Супер интересно!!! Даже реклама для меня интересной была, действительно выглядит вкусно, чтоб что-то сложное быстро посчитать.
Это прекрасно!
Я смотрю на это уже 5 часов…
Это потрясающая симуляция волн света с помощью клеточных автоматов. Очень красиво и реалистично! Мне нравится, как автор объясняет принципы физики, лежащие в основе этого проекта. Спасибо за такой замечательный контент!
ура!! я так скучал за вышими видео! знаете, я бы не стал заниматься наукой, если бы не ваше видео про 4мерные фигуры которые мне случайно попалось. вы были моим первым научно-познавательным каналом, который пролил свет на красоту математики, и других таких же каналов. я бесконечно благодарен, и буду ждать новых видео, спасибо!
Когда слышу эту музыку (ближе к концу), знаю - что-то красивое сейчас покажут)
Как ты додумался до такой аналогии? Гениально!
в школе наверное учился а не прогуливал физику ? где ровно также от волны на веревках и колебания пружин плавно переходят в электромагнитные световые волны с описанием волновых принципов как идентичных в любой среде)
Спасибо за работу! Потрясающая симуляция. Обязательно попробую ваш код.
Это просто шикарно, спасибо за 15 минут наслаждения. Как же всё-таки это круто, что всё так завязано, и даже из блоков можно сделать сложнейшие волновые процессы. Ждём эффект наблюдателя у блоков😄
Стык технологий программирования и физики всегда порождает очень интересные вещи!!! Спасибо маэстро!!
как гром средь ясного неба. сделал мой день, спасибо.
Контент просто невероятно качественный. Каждый ролик как праздник.
Просветить фрактал светом-КРУТО!
Вспомнился свой проект, когда моделировал прохождение света через наноантенну. Наблюдал образование плазмонов, когда свет проходит в основном по поверхности. Очень напоминает мои работы))) Кстати, здесь можно было бы попробывать посмотреть, как ведет себя влна на больших объектах и на маленьких - когда линейные размеры значительно меньше длины волны. Поэкспериментировать со структурами объектов - сначала сферу, потом палочку, потом палочку со сферой на конце, потом гантельку...
Да, я тоже хотел бы увидеть анимацию как проходит волна по антеннам, волноводам и всяческим структурам в свч-технике. Есть платы свч, где дорожки на платах - это структуры, по которым прыгает волна и получаются фильтры, смесители и прочее. Очень интересно как ведёт себя волна при прохождении предметов, кратных длине, половине и четверти волны.
Я так давно ждал ролики, пожалуйста не пропадай
Просто Топ. Феномен. И реально чел скромный. В Золотую коллекцию!
Это лучшее объяснение темы оптика
Ждём такую же симуляцию в трех измерениях. Очень интересно как ты сможешь это визуализировать
Толко толко в школу учили волны и тд и тут как тут видео от онигири шикарно
Какой молодец! Продолжай в том же духе. Очень хорошо и интересно все рассказал. Самое главное что очень доходчиво.
Чувак, ты мега крут. Смотрю тебя годами
Очень познавательно👍) По сути, вся жизнь - сплошная физика с математикой. И вот благодаря таким видео, она становится более интересной) Успехов в дальнейших моделированиях.
А доказать утверждение о сути жизни сможете? ;-)
Каждое твоё видео как праздник.
Повторил твои опыты на питоне. Я ещё учусь, поэтому очень собой доволен. Интереснее всего, конечно, радуга. Я по-другому реализую разные цвета - через исходную длину волны. Мне кажется, это физичнее. Показатель преломления в оптическом диапазоне меняется незначительно, я этим пренебрег.
Как же это круто! какие еще элементарные частицы можно так описать
Онигири запрогал квантовое исчисление на пеньке своего деда, чтобы произвести все расчёты для ролика, максимальное уважение таким людям.
Квантового тут ничего нет.
Где здесь кванты-то?
Гениально. Обожаю волны. Побольше бы таких видео с симуляциями волновых явлений
Спасибо, Артём! Прекрасный контент творит прекрасное. В последнее время стало очень мало замечательного, научного контента по понятным причинам.
Желаю тебе миллионы подписчиков и пережить всё это. В будущем всё должно прийти в точку равновесия!
Круто! Это же можно расширить до вокселей и запустить симуляцию в трёхмерном пространстве.
Можно симулировать распространение звука по помещению или радиоволн в пространстве.
3blue1brown можно сказать перевёл это видео на английский😂
Афигеть как давно от тебя не слуху не духу. И тут вот) приятно
Это прекрасно. Жду ещё роликов!
По этой теме.
Нужно больше видео!
Только-только смотрел выпуск про квантовые явления у "уже наступило", и тут так удачно у тебя ролик про свет выходит)
Спасибо за творчество и работу!
Так же хочется увидеть от тебя преобразования Фурье, интересная тема, используется сейчас в разных областях.
Здорово! Крутая симуляция. И набор экспериментов стоящий. Как всегда сногсшибательное исследование!
Хочу только добавить немного теории.
То, что ты реализовал, представив пространство как поле связанных осцилляторов, гапоминает известный принцип Гюйгенса-Френеля. Там каждая точка пространства, в которую попала волна, её полностью поглащает, затем излучает в виде сферической (или в плоском случае - круговой) волны. Затем эти волны интерферируют, и соседняя точка пространства уже поглащает (и затем переизлучает) продукт интерференции.
на 4:40 - очень хорошо можно видеть, чем колебания реальной гитарной струны после её щипка гитаристом отличаются от идеальной синусоиды, которую генерят электромузыкальные инструменты. Да, пусть они производят давно уже не чистую синусоиду, но всё равно, смесь гармоник и их фаз в них уж очень детерменирована, и звук выходит не живой.
Дальше речь пойдёт не столько о свете, сколько о радиоволнах, но для света принцип тот же. Ведь и там и там - волны.
Распространение волны происходит в среде. Среда характеризуется некой величиной волнового сопротивления. Термин "сопротиление" в отношении волны пришёл из физики радиоволн, измеряется в Омах, но лишь потому, что его размерность оказывается Омы, но к омическому сопротивлению проводника, на котором происходит поглащение энергии и выделение джоулева тепла, оно не имеет больше никакого отношения. Так, волновое сопротивление двухпроводной линии, это отношение амплитуды напряжения, к амплитуде тока. Если мы состыкуем эту линию с линией с иным волновым сопротивлением, то получим неоднородность, на которой будет происходит отражение. Чем больше разность волновых сопротивлений, тем сильнее будет отражение. Причём, фаза отражённой волны будет зависеть от того, больше или меньше волновое сопртивление в новой линии, чем в старой. Вот, ты в своей модели делаешь отражение от стенки, т.е. от блока с бесконечной массой, при этом фаза волны инвертируется. Но точно так же можно было-бы делать отражение от незакреплённого конца. В этом случае тоже происходило бы 100% отражение, но фаза при этом будет, что и у падающей волны. Получается, что от стенки, что от свободного пространства будет происходить 100% отражение. Но что будет, если мы введём диссипативный элемент в нашу цепочку? При введении такого элемента окажется, что волна будет частично отражаться от него, а частично поглащаться. Причём, в зависимости от его параметров, так же будет в разных случаях иметь место отражение в фазе или противофазе. Возникает вопрос: сможем ли мы добиться, чтобы вся энергия волны рассеивалась на этом элементе, и отражения не происходило? Да, это возможно. Можно подобрать такие параметры диссипативного элемента. В этом случае (забегая вперёд) можно говорить, что нагрузка согласована с линией.
Не даёт опубликовать сразу большой комментарий. Придётся по частям.
Итак, при преодолении неоднородности, часть волны отражается, и идёт обратно, интерферируя с падающей волной. Если падающая волна была на 100% бегущей, то в результате её сложения с отражённой, она станет частично стоячей. Потому что стоячая волна есть сумма двух бегущих волн, распространяющихся в протиоположных направлениях. Если они одинаковой амплитуды - будет точь в точь как на 5:30. А в реальности будет смесь бегущей и стоячей волн. В технике СВЧ используют понятие КСВ - коэффициент стоячей волны. КСВ - крайне важный параметр радиотехнического устройства. Если мы добились мнимального отражения (минимального КСВ) при стыковке двух сред, или среды и нагрузки, то говорят, что имеет место согласование. Если вся энергия волны выделяется на нагрузке без отражения назад, то говорят, что нагрузка является согласованной. На практике это достигается, когда омическое сопротивление нагрузки равно волновому сопротивлению волновода.
КСВ - очень важный показатель. Допустим, у нас есть передатчик сотовой станции, от него идёт фидер в антенну, антенна должна излучать волну в пространство. Чтобы система работала эффективно, нужно обеспечить максимальную эффективность передачи энергии от передатчика в эфир. Для этого нужно обеспечить минимальную величину отражения при переходе волны из одной среды в другую (да, омические потери в линии тоже есть, но они пренебрежимо малы). А у нас тут таких сред несколько. Фидер обычно имеет стандартное волновое сопротивление 50 Ом. Чтобы закачать в него волну, передатчик, собственно, сам узел на высокачастотном транзисторе (или их симметричной паре) должен иметь определённую геометрию, чтобы обеспечить определёные индуктивность и ёмкость контура, чтобы выходное сопротивление передатчика согласовываолсь с волновым сопротивлением фидера. Фидер тоже может состоять из нескольких кусков (сечас так делают всё реже и реже, потому что передатчики стали устанавливать на вышке рядом с антеннами, а когда их ставили внизу в вагончикЕ, то на верх, для снижения потерь, прокладывали толстенный фидер 3/8 (не знаю, почему 3/8, там реально около 25мм внешний диаметр). Подвести такой фидер к кабинету базовой станции и к антенне не реально, он слишком жёсткий, да и силдьно изгибать его противопоказано - локально меняется волновое сопротивление, а значит, возникает неоднородность, появляется отражение - вырастает КСВ. Поэтом фидер внутри вагончика к базовой станции, и на вышке к антенне подключали короткими гибкими джамперами. Их волновое сопротивление также 50 Ом. Но есть ведь ещё и разъёмы...) Далее, фидер подключают к антенне сотовой связи. Антенна должна без потерь передать этот сигнал в эфир. Но как же так? Ведь радиоэфир (на первый взгляд) может показаться свободным пространством, от которого должно случиться полное отражение. На самом деле, это не так, и эфир тоже обладает определённым волновым сопротивлением. Волновое сопротивление вакуума равно 377 Ом. И задача антенны как раз выполнить согласование фидера с волновым сопротивлением 50 Ом, и прстранства с волновым сопротивлением 377 Ом. Понятно, что вторая задача антенны, это формирование нужной диаграммы направленности. (подробнее от том, как выглядит сотовая антенна изнутри можно посмотреть на канале "Евгений радист") А если разъём плохо затянули, или надломли, или на крыше плохо загерметизировали он затёк, изменилось его волновое сопротивление, то наступает рассогласование. Мало того, что эффективность соты падает, так ещё и часть отражённой энергии возвращается обратно в передатчик, что может вывести передатчик из строя. Поэтому в состав передатчика входит также направленный ответвитель и реализован контроль уровня отражённого сигнала и постоянное вычисление КСВ. Если КСВ превышает норму, станция выдаёт аварию, а если он очень большой, то передатчик вообще отключается.
Принцип волнового сопротивления и согласования волновых сопротивлений сред распространяется также и на звуковые волны. Именно для этого и служит рупор. Эту тему в одном из своих роликов отлично осветил Александр Щербин.
Это прям офигенно. Ты крут!!!
Учителям физики must have
Очень крутая демонстрация волновой природы света. Подумай как показать "эффект наблюдателя" при переходе поведения света к поведению частицы.
по-моему толкового объяснения в принципе не существует) как ты хочешь чтобы он тебе показал?)
@@Нурдик-е4б это же элементарно. Чтобы наблюдать частицу, нужно швырнуть в неё такую же частицу. Когда кинутая попадёт нам в глаза, то значит мы увидели исходную частицу в момент столкновения. Но т.к. они столкнулись, то мы уже не знаем куда теперь летит исходная. Нет смысла это показывать. Идея простейшая и всем понятная.
а есть ли вообще частица? есть среда распространения волны, частицы находятся в среде, они колеблятся относительно друг друга, наблюдатель должен "видеть" только те частицы которые взаимодействуют с детектором. )
Какой классный видос! Артём, супер
такие видео можно смело в школьную программу по физике внедрять) так просто и понятно! визуализация потрясная))
Так то оно так. Но дети физику лучше не поймут)
алмазный фрактал! теперь я видел значительно больше!
Как всегда очень интересно, никогда не думал о свете вот так вот, спасибо)
Утром, в воскресенье, ты сломал мне голову, большое человеческое спасибо!
Смотря твои работы, каждый раз кажется, что я чем-то не тем занимаюсь :) Спасибо!
Посмотрел, сразу подписался, крайне увлекательно. Спасибо!
счётчик слова "фрактал": 5
Не пропадай так
Просто невероятно))
Это великолепно!
потрясающая работа! подписался тут после ролика от Макара, и уже успел посмотреть несколько прошлых записей))
очень понравился пересказ сложных физических понятий в вашем исполнении.
Было бы очень интересно подобным образом гравитацию смоделировать.
Он уже моделировал гравитацию, посмотрите ролик.
Я до сих пор не могу поверить что эта красота получилась на клеточном автомате! 😱😍😍😍😍😍
Вейвтрейсинг
Как всё просто...
И как всё красиво!
Рад снова видеть. Красивое видео, интересные рассуждения.
Где-то видел рассуждения о том, что фотоны выглядят как гантельки. Пролетая через одну щель, при такой форме, зацепляясь за ее края, они тоже дадут интерференцию. Это объясняет парадокс "волна-частица". Было бы здорово, если бы вы создали такой виртуальный эксперимент.
просто гантели дадут дифракцию рассеяние на краю щели. Интерференцию они уже не дадут (т е не будет этого волнового узора)
Такие простые правила, и такое восхитительно сложное поведение. Великолепно!
Возможно наша вселенная тоже описана несколькими строками кода, но благодаря мириадам частиц, получаются удивительные вещи.
Это мега классно, и подталкивает на кое-какие размышления о природе света
Спасибо за видео, было очень интересно смотреть!
Часть видео про столкновение волн на границе двух разных плотностей напомнила как в университете разбирали прохождение волны от короткого замыкания через две разные линии (например ЛЭП и кабель) при изучении переходных процессов. И подобная картинка была бы очень наглядна и полезна в то время))
Смотришь видео Onigiri:
1. 1:00 Ждешь
2. 3:15 Ждешь
3 5:20 Ждешь
4. 7:30 Ждешь...
5. 10:00 Ждешь?
6. 12:00 Ждешь?!
7. 14:05 ООооооо, дааа, детка, ФРАКТАЛ!!!
П,С. Onigiri, мы ждали этот фрактал почти 5 месяцев, а можно их смотреть немного чаще?)
Как на счет эксперимента с быстро крутящейся одной щелью, как волны будут вести себя и как это будет в пикселях. А еще попробовать в корпускулярно-волновое прописать если такое возможно. Было бы очень интересно.
13:42 Поэтому алмазы и делают такой формы ,чтобы на свету они были максимально яркие и блестящие
00:00 Вступление
00:17 Блоки
02:50 Реклама, ООО «Селектел»
04:07 Свет как волны
06:31 Правила
07:34 Интерференционная картина
08:13 Свойства света
09:26 Свет как лучи
13:43 Зеркала
В рай этого героя!
@@DNA_original спасибо
@Onigiri, закрепите пост в топе. Отличная идея добавлять таймстемпы.
P.s. если не затруднит укажите пожалуйста на ваш ролик где описываете используемую програмку или сервис. За селектел низкий поклон и если вы все же в нем модели создавали или "код" писали, добавьте пару слов.
Пойду искать обзоры в ваших видео 😶🌫️
Весь выпуск ждал появления фрактала. Спасибо, Онигири, не подвел.