Tärning rullning?
Det är Math & Fysik tid!
Okej, inte i avsikt att gräva ut några formler och sedan beräkna mycket, mer i sättet att analysera problemet:
Tärningar är väldefinierade polyedrala kroppar. De kan vila på ett enda enda, vilket gör resultaten väldefinierade. Men vad händer innan de rullar och slutar?
Vi ger dem lite kinetisk energi. Här kommer fysik in: så länge som alla -parametrar är exakt densamma, dikterar fysiken att resultatet (väldefinierat tal) borde vara detsamma. Nu måste vi se vilka parametrar som påverkar rullen. Och i det här fallet är det faktiskt mer än ögat kan se.
- Startparametrar hos pollehedronen i fråga:
- Inse det sitter på (F)
- Placera i kopp (X, Y)
- Rotation av ansiktet i förhållande till koppens inre koordinerade (\ $ \ Phi \ $)
- Startparametrar av koppen:
- koppens material
- formen på den inre ytan av koppen (C)
- Rotation av koppen i förhållande till ytterkoordinaterna (\ $ \ Psi \ $)
- Vinkeln på koppgolvet innan du börjar spinna (\ $ \ Theta \ $)
- rörelsesformel för spin-up-processen
- Det här är troligtvis en mycket mycket lång uppsättning termer, eftersom dina muskler fungerar ogjorda och icke-repeterande
- Det är också den mest inflytelserika delen av tumlingen, eftersom det stora antalet entropier som introduceras i detta (snabbare / långsammare på varje steg i vägen) överväger entropin för utgångsparametrarna.
- rörelseformeln för koppens urning över
- Rörelsens formel för döden rullar äntligen över bordet och påverkar väggarna
Så ... vi har 1 uppsättning med en väldefinierad startparameter (F) och två något mindre väldefinierade startparametrar (X, Y \ $ \ Phi \ $), i en inte perfekt väldefinierad kopp C, material) utan att söka efter startparametrarna (\ $ \ Psi, \ Theta \ $) av det.
Det är möjligt att förutsäga hur polyhedronen påverkar den första väggen i god utsträckning ... då påverkar den den andra med de modifierade parametrarna ... och den tredje ...
Med varje inverkan inuti koppen växer mängden entropi (unceartenty) om tärningens egenskaper. Vi kan lätt säga "tärningarna är i koppen" eftersom det är experimentets yttre begränsning. Vi kan till och med säga "det är mycket troligt i detta område av koppen" eftersom det är där det påverkar väggen de flesta gånger som vi känner det i tumbing. Men att försöka göra en utbildad giss av den högt entropiska tumbling tärningen inuti koppen är något som gör datorerna koka. Processen ökar enkelt entropin med varje inverkan i viss mån, och genom att använda ofullkomliga mmanipulatorer för att introducera kinetisk energi inom ett spektrum beroende på rörelsen (hands!) Kan vi inte ens hitta några väldigt cruciella delar av de rörliga formlerna i koppen och tärningarna ...
Låt oss bara säga att när polyhedronen i koppen samverkar med väggarna ett par gånger, blir entropin som är tillräckligt stor för att göra det svårt att skilja sig från ett kaotiskt system.
Men om du kan knäppa ett foto av det ögonblick som döet lämnar koppen att tumla på bordet ... då är det något möjligt att förutsäga sin rörelse och äntligen landningspositionen.
tl; dr:
Entropin som introduceras av den spinnande / rullande rörelsen överväger väsentligt den reducerade entropin med att ställa in en parameter i experimentet, när alla andra parametrar inte är väldefinierade. 1 Så nej, om du inte är < a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Little_Lost_Robot"> NS-2 och kan repetera exakt positionering och rörelser hela tiden, du gör inte upprepa ett experiment som en fysiker eller matematiker skulle. När de utför ett sådant experiment försöker de att begränsa frihetsordningen för varje parameter som de känner till ett minimum.
Eller, för att citera en artikel om rullande tärningar från någon typ av utrustning:
Practically, the predictability can be realized only when the die is thrown by a special device which allows to set very precisely the initial conditions. [...] If an experienced player can reproduce the initial conditions with small finite uncertainty, there is a good chance that the desired final state will be obtained.
Du är inte NS-2, du använder inte en speciell rullande enhet för att ställa upp ypur-rullar och utföra dem, så nej, du kan inte nå denna nivå av liten ändlig osäkerhet för att göra tillförlitliga förutsägelser.
1 - " I matematik kallas ett uttryck väldefinierat eller entydigt om dess definition tilldelar det en unik tolkning eller värde." - En väldefinierad funktion skulle vara \ $ f (x) = x + 1 \ $ eller till och med \ $ f (x) = \ text {konstant} \ $. Vill du veta mer?