Преобликовање универзума: ВР пејзажи истражују геометрију савијања ума

Pin
Send
Share
Send

Виртуелна стварност може вас одвести до неких далеких места - врхова планина, удаљених градова, па чак и фантастичног света игара. Тим уметника и математичара сада додаје овој листи: универзуми где уобичајена правила геометрије и физике не важе.

Ви Харт, која је основала истраживачку групу елеВР, водила је тим који је изградио виртуелни пејзаж који изгледа као скуп бескрајно понављајућих комора. Овај виртуелни пејзаж следи правила врсте не-еуклидске геометрије која се назива хиперболичка геометрија (која се такође назива Х-простор). Делује на другачији начин од нормалног света, који се придржава такозване Еуклидове геометрије. Под у овом ВР универзуму под може да вам падне с ногу док корачате напред и даљине нису оно што изгледају, све зато што се линије и углови не понашају као што то чине у обичном свету.

"У Х-простору, када мало померите главу, то је нормално, али ако радите веће покрете то је другачије", рекао је Хенри Сегерман, коаутор студија и доцент математике на Државном универзитету Оклахома, за Ливе Наука. То је зато што је у Х-простору „много тога вам је веома близу“, што значи да је количина простора између две тачке у одређеним смеровима мања него у еуклидском простору, где је јединица удаљености једнака дужини.

Резултати имају апликације у академској области као и за индустрију видео игара. Међутим, подстицај за пројекат био је више уметност него наука: "Математика и уметност нису толико удаљени једна од друге", рекао је Харт. "И у математици и о уметности можемо говорити о потпуно измишљеним световима."

Слиједећи правила

Већина геометрије која се користи у свакодневном животу је геометрија равних простора, или еуклидска геометрија, такозвана, јер је грчки математичар Еуклид записао многе своје принципе. На пример, Земљани очекују да се паралелне линије никада неће срести и да ако саберете унутрашње углове троугла, он ће изаћи на 180 степени. То такође значи да ако кренете према напријед 10 стопа, скренете удесно, пређете исту раздаљину и поновите поступак још три пута када ћете се вратити на исту тачку.

Не-еуклидска геометрија не функционира на тај начин. Трокут уписан на површини сфере - сферни геометријски простор - има више од 180 степени у унутрашњим угловима, а један нацртан на површини у облику седла - хиперболички геометријски простор - може имати мањи степен. Сферна геометрија се користи у навигацији јер је површина Земље сферна. Хиперболичке геометрије показују се више у космологији.

"Хиперболички простор је обликован као Принглесов чип", рекао је Сегерман.

Закључак је да ће истраживање ван-еуклидских света путем виртуелне стварности бити дубоко чудно. Да би научници могли да пренесу ово чудно подручје у простор ВР, морали су да укључе барем неколико еуклидских карактеристика, само да би га мање дезоријентисали за кориснике, рекао је Сегерман.

Пројекат није осмишљен за тренутну употребу. Резултирајући ВР пејзаж могао би да створи забавне светове видео-игара, па чак и да се користи да подучи студенте како се кретати у таквим просторима. Поред тога, неке врсте података с пуно "гранања стабала" - које је обично тешко за визуализацију - могу се визуализовати у тим врстама простора.

Такође би могла бити корисна у математици. "Понекад је улазак у ово директнија ствар од читања или израчунавања", рекао је Сегерман. Лично је ходати ван не-еуклидским простором лакшим него покушати анализирати га на папиру, јер човек комуницира чулима као што је то случај у обичном свету.

Још један истраживач који је навео у раду, Јефф Веекс, направио је, на пример, симулаторе лета који раде у таквим просторима.

"Прави разлог" (барем по мом мишљењу) јесте да се људима омогући разумевање различитих неуклидских геометрија на нивоу црева. Другим речима, уместо да покушавају да разумеју не-еуклидске геометрије помоћу формула и апстрактних математичких модела , желимо да их људи директно доживе ", рекао је Веекс, независни истраживач који је дизајнирао игре за истраживање математичких концепата, путем е-поште за Ливе Сциенце.

Учење људи како да се крећу таквим чудним просторима може имати користи у стварном свету и у физичкој науци. На пример, цео универзум је заправо не-еуклидски простор, на великим космолошким размерама.

"Овде је закључак да ако желимо да разумемо природни свет у којем живимо, морамо да се одрекнемо еуклидских предрасуда и да се уживамо са неколико других врста геометрије."

Истраживање је детаљно приказано у два рада објављена на веб локацији арКсив.орг.

Pin
Send
Share
Send