磁摆
一个铁摆锤在几块磁铁上方摆动。它在磁铁之间来回穿梭、绕圈,最后停在其中一块的上方。是哪一块?把起点挪开一丝一毫,答案就可能改变。按摆锤最终停靠的磁铁给每个起点着色,这种敏感性就画出了一幅分形。 在画面上点击或拖动,让摆锤从那里出发;拖动磁铁可以移动它。分形图上的每种颜色,表示摆锤从那个点出发时最终停在哪块磁铁上方。
它是如何运作的
- 打开此页,摆锤已经在分形图上方摆动。它的轨迹会染上离它最近的那块磁铁的颜色。
- 在任意位置点击或拖动,让摆锤从那里出发。它总会停在所选点下方那种颜色的磁铁上。
- 拖动磁铁,或者调整摩擦或磁力,看分形图自行重绘。把分形图设为 100%,就只剩下分形,然后保存 PNG。
三块磁铁,一个摆
摆锤挂在一根长绳上,下方的桌面上放着磁铁。重力把它拉回中间,每块磁铁都把它拉向自己,空气则让它慢下来。最后它耗尽能量,停在其中一块磁铁上方。从上方看,它的路径是一团缠绕交错的圈。
从哪里出发,决定停在哪里
分形图上的每个点都是一个起点,它的颜色就是摆锤从那里放开后最终停靠的那块磁铁的颜色。靠近磁铁的地方,颜色平静而宽阔。越往外,颜色就折叠成越来越细的条带,两个相邻的起点可能停在不同的磁铁上。这就是混沌:规律是确定的,但若没有完美的精度,结果就无法预测。
读懂分形图
明暗表示时间:摆锤很快停下的地方明亮,徘徊更久的地方较暗。摩擦决定这场舞持续多久,高度决定磁铁的吸引有多陡峭,重力决定摆被拉回中间的力度有多大。摩擦越小,分形图就越精细、越狂野。
常见问题
磁摆真的是混沌的吗?
是的。它的运动遵循固定的规律,但起点的微小变化会不断放大,直到决定结果。分形图上那些细细的条带,就是发生这种情况的地方。
为什么摆锤总是停在它起点下方的那种颜色上?
摆和分形图使用同样的计算和同样的时间步长。分形图的每个像素,都是摆从那个点出发的一次完整运行。
高度和磁力有什么作用?
高度指摆锤从磁铁上方经过时离磁铁有多高。摆锤越低,在每块磁铁附近感受到的吸引就越陡、越强。磁力按比例缩放每块磁铁的吸引力。
为什么分形图要过一会儿才完成?
每个像素都需要一次完整的模拟,往往要几百步。分形图起初很粗糙,然后逐渐变清晰。它在后台计算,所以摆会一直摆动。
这会上传什么吗?
不会。摆和分形图画在你浏览器里的画布上。保存会下载 PNG。编辑会在 PictorX 编辑器中打开那张图。
准备好尝试了吗?
在浏览器中打开 PictorX — 无需安装,无需信用卡即可启动。
前往编辑器