Hvor realistisk er spillet “ En langsommere lyshastighed ”?

Jeg har spillet spillet, se min rapport:

• http://motls.blogspot.ca/2012/11/a-slower-speed-of-light-mit.html?m=1

og I slutte sig til M. Buettner. Jeg er overbevist om, at alle relativistiske effekter er indarbejdet. Det inkluderer længdekontraktionen i bevægelsesretning, tidsudvidelse, men disse grundlæggende ting ændres hurtigt af det faktum, at det virkelig viser, hvad du “ser” og ikke hvad “der er” til en fast værdi af din øjeblikkelige koordinat $ t “$.

Så de effekter, der er” rent optiske “og afhænger af udbredelsen af lys og relativistiske effekter, der ændrer det, inkluderer det relativistiske Doppler-skift – ting ændrer farven med det samme, når du ændrer hastigheden, selvom ændringen i din placering er ubetydelig i begyndelsen – og krympningen af tværgående retninger, hvis du bevæger dig fremad (eller deres ekspansion, hvis du bevæger dig bagud), hvilket får objektet til at se “længere” (optisk mindre), hvis du bevæger dig fremad. dette krympende kan du effektivt se “bag dit hoved”. Du ser også ting, hvordan de så ud for nogen tid siden.

På grund af den tværgående krympning ser du også lige linjer som buede, hvis din hastighed er høj nok. Man skal også ver hvis sporvogne, der bevæger sig foran dig fra venstre mod højre, “roteres langs en lodret akse”. Jeg kunne ikke bekræfte denne effekt, men jeg ser ingen grund til at tro, at deres simulering skulle gøre det forkert.

Godt spil. Se også Relativitet i realtid og Velocity Raptor . Du kan komme til disse kilder fra min blog nævnt øverst.

Jeg er dog overbevist om, at de “generelle relativistiske” kommentarer er stråmænd. Hvis rumtiden er flad, og i mangel af stærke gravitationsfelter, er det, der er ingen grund til, at den korrekte simulering skal overveje generel relativitet. Speciel relativitet er nok på trods af barnet accelererer (og de andre stjerner i spillet) Selvfølgelig accelererer acceleration faste genstande, fordi de rigtige længder ændres asymmetrisk osv., men hvis materialet er fleksibelt nok, overlever objekterne.

Kommentarer

• Velocity Raptor er (også) fantastisk, tak for din deling.
• Om dit sidste afsnit: Jeg har ikke ‘ t set simuleringen, men ville ‘ ikke et så højt momentum også betyde, at GR skal tages i betragtning snarere end Newtons tyngdekraft?

Der er nogle alvorlige problemer med spillet. Jeg ville ønske, at jeg havde hørt om det i 2012, da der måske var noget håb om at rette dem. Jeg ville også ønske, at Luboš Motl havde bemærket problemerne i 2012.

Jeg synes, at simuleringen af aberration er korrekt. Det er svært at fortælle om tidsudvidelse og forsinkelse med let rejsetid, fordi der ikke begynder meget i spilverdenen til at begynde med.

Det største problem er, at Doppler shift-simuleringen er latterligt forkert.

Her “er et screenshot fra spillet:

Here” er et lignende screenshot taget i hvile, som jeg anvendte en ” Doppler-gradient ” ved hjælp af Doppler-skiftkode fra baggrundslys, 4D-raytraceren:

Jeg ville bestemt ikke tage det andet billede som definitivt, men det er kvalitativt meget tættere på, hvordan spillet skal se ud. Hvide objekter, der er oplyst af stjernelys, har stort set et sortkropsspektrum, så når Doppler skiftede de skal være røde, hvide eller blå , aldrig grønne eller lilla. Objekter med umættede farver skal fremstå som desaturerede regnbuer (se på jorden, som er lyseblå i hvile). Og lysstyrken skal øges glat som du ser fra højre til venstre.

Spillet er ikke åben kilde, men Doppler shift-skygge er, så jeg tog et kig på det.

Det virker ved at gætte et lysspektrum (repræsenteret som en sum af gaussere i bølgelængderum) ud fra RGB-komponenterne i strukturen og skalere det ved hjælp af Doppler-skiftfaktoren og omslutte det med omtrentlige af XYZ-farvematchfunktionerne (også summen af Gaussians), hvorefter XYZ konverteres til RGB. Det er rimeligt.

Det første problem er, at i stedet for at gætte et bredt spektrum, der tilnærmer sig en solsortkrop, når farven er grå / hvid, gætter de på smalle pigge ved 463 nm, 550 nm og 615 nm. Det bare er ikke realistisk, og det er årsagen til alle de underlige farver i højre halvdel af skærmbilledet.

De lyse farver til venstre skyldes en anden mærkelig designbeslutning. Sammen med RGB støtter de IR- og UV-farvekanaler, som kun kan ses, når de “doppler” skiftede ind i det synlige område, hvilket er en god idé. Men de “er igen skarpe pigge i spektret, og teksturerne styrer piggens bølgelængde, mens amplituderne er faste. For UV vælger du en bølgelængde fra 0 nm til 380 nm (effektivt et uendeligt område), mens det for IR er” s 700 nm til 1100 nm (mindre end et 2: 1 interval). Årsagen til, at du ser lyse RGB-regnbuer i enhver tekstur, når den er bluesforskudt, men ikke når den er rødforskudt, har intet at gøre med fysik. Det skyldes, at du kan placere den obligatoriske UV-spids på 0 nm, hvor den aldrig vil være synlig, men du kan ikke skjule den obligatoriske IR-spids.

Skalering af lysstyrke ser også ud til at være forkert. De multiplicerer Gaussernes bredde med redshift-faktoren, som skalerer den integrerede energi med den samme faktor, så dividerer de med den redshift-faktor i terning. Som et resultat er deres Stefan-Boltzmann-lov $ σT ^ 2 $ i stedet for $ σT ^ 4 $ . De skulle have delt med den femte magt.

Der synes også at være problemer med spektrum-til-RGB-konverteringskoden – regnbuen til venstre ville have ROYGBIV-striber, ikke kun RGB, hvis den konverteres korrekt.

Et andet mindre problem er, at de ser ud til at beregne effekterne baseret på hvor hårdt du skubber joysticket, ikke hvor hurtigt du rent faktisk bevæger dig. F.eks. Ser de bevægende spøgelser rød / blueshiftede ud, når du er stille, men hvis du står foran en og lader den skubbe dig, forbliver den blueshiftet, selvom den nu er stationær i forhold til dig, og der er ingen bevægelseseffekter på baggrund, selvom det bevæger sig. Den røde / blueshift af spøgelserne ser heller ikke ud til at ændre sig, da lysets hastighed tilsyneladende falder.

” hvad der sker ” supplement i slutningen (kan også downloades i Powerpoint-format fra webstedet) har nogle fejl.

Lys opfører sig også som en strøm af partikler kaldet fotoner. Når du løber mod en strøm af fotoner, rammer flere fotoner dig, og objektet bliver lysere. Denne effekt er også kendt som relativistisk aberration.

For det første er disse effekter klassiske, så kvantisering er irrelevant. For det andet tegner øget hastighed for fotonabsorption kun for en lille del af lysstyrken øge. For det tredje henviser aberration til en ændring af vinklen, ikke til flere fotoner, der rammer dig.

På dette dias er der også et billede med billedtekst “, der bevæger sig til venstre, objekter til venstre er lysere end objekterne til højre “, selvom det tydeligt ikke er tilfældet i billedet (hvilket svarer til billedet øverst i dette svar) . Det skal selvfølgelig være sandt. Det er svært for mig at forstå, hvordan de aldrig på noget tidspunkt i udviklingen fandt ud af, at deres skyggefulde var buggy på grund af sin skøre produktion.

Du skal være meget tættere på lysets hastighed for at lægge mærke til de mere dramatiske effekter af Lorentz Transformation sammenlignet med Doppler- og Searchlight-effekterne. I slutningen af spillet fjernes Doppler- og Searchlight-effekterne for at gøre Lorentz-transformationen lettere for dig at se.

Her siger de ” Lorentz Transformation ” men synes at betyde aberration. Lorentz-transformationen er ikke en ” -effekt “; den er bare en måde at konvertere mellem koordinatsystemer på. Koordinatsystemer er meningsløse og påvirker ikke det, du ser.

Objekter, der normalt ligger uden for dit synsfelt, kan blive synlige, når du bevæger dig nær lysets hastighed , som du ser dem som de var i fortiden.

Ja du ser dem som de var tidligere, men du ser dem i samme fortid tid uanset hvor hurtigt du bevæger dig (ure viser f.eks. den samme måling uafhængig af din hastighed). Dit synsfelt udvides, når du bevæger dig fremad på grund af aberration, som lettest forstås som en lokal effekt på grund af dit kamera / øjes bevægelse, set her .