2010年12月30日 星期四

不可預測的運動-三體複擺! Chaotic 1,2 pendulum

很多朋友都知道物理系統有兩類的不可預測性, 一類是當系統的量子行為出現的時候另一類是當渾沌行為出現的時候. 後一類不可預測性其實藏在很多日常就會看的到的事情裡, 不過可能知道自己看過的並不多,也不容易看到簡單具體的例子. 簡單的說就是因為系統裡有很多可以變動的因素, 然後這些因素又互相影響, 所以讓系統的反應看起來像是不停地隨機變化. 這影片是一個典型渾沌的運動過程, 一個大單擺下面掛著兩個小單擺, 三個單擺都是由金屬條組成, 然後擺動關節處的磨擦力很小. 只要把這些單擺們用力甩起來, 因為大小單擺三個擺動之間是互相影響的, 影片所展示出的擺動行為就像這些單擺們有脾氣一樣, 有時候動的快一點有時候動的慢一點,喜歡還可以來翻個圈. 雖然裡面的物理都知道, 不過目前已經知道就算做再好的量測, 人也不能預測這種擺動在任意時候後是怎麼運動的.


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