🎉 Osiągnęliśmy kamień milowy, do którego dążyliśmy od samego początku: 1000 interaktywnych symulacji fizycznych na MySimulator. Fala 110 dodała 60 nowych symulacji, przenosząc nas za tę granicę. Gdy startowaliśmy z garstką demonstracji mechaniki klasycznej, pomysł 1000 interaktywnych symulacji przeglądarkowych wydawał się niemożliwie ambitny. Dziś to rzeczywistość. Oto co nowego i jak do tego doszliśmy.
Nowości w Fali 110
Fala 110 obejmuje trzy główne nowe dziedziny, o które czytelnicy prosili od jakiegoś czasu.
Fizyka plazmy: zachowania wysokotemperaturowego zjonizowanego gazu, które leżą u podstaw zarówno fuzji jądrowej, jak i pogody kosmicznej. Nowe symulacje obejmują dynamikę utrzymania plazmy pokazującą, jak pola magnetyczne przytrzymują energetyczne jony w geometrii pola w kształcie torusa, wizualizację przekroju tokamaka z renderowaniem linii pola w czasie rzeczywistym oraz niestabilność Z-pinch — wyginanie się i „kiełbaszenie" kolumny plazmy przewodzącej prąd, przez co swobodna plazma jest tak trudna do okiełznania w celach energetycznych.
Inżynieria materiałowa: mikroskalowy świat ciał krystalicznych, granic ziaren i defektów atomowych. Wzrost kryształu pod naprężeniem mechanicznym pozwala obserwować, jak ziarna zarodkują, konkurują ze sobą i albo się łączą, albo pękają w zależności od zastosowanego tempa odkształcenia. Migracja granic ziaren wizualizuje, jak granice między ziarnami kryształu przesuwają się podczas wyżarzania — podstawa obróbki cieplnej w metalurgii. Dynamika dyslokacji modeluje liniowe defekty w sieciach krystalicznych, których ruch odpowiada za odkształcenie plastyczne metali.
Zaawansowana mechanika kwantowa: bazując na naszych istniejących symulacjach kwantowych, Fala 110 dodaje kwantowy oscylator harmoniczny z regulowanymi poziomami energii i wizualizacją gęstości prawdopodobieństwa, precesję spinu pokazującą moment magnetyczny obracający się wokół przyłożonego pola oraz wizualizację splątania kwantowego — schematyczne przedstawienie tego, jak pomiar spinu jednej splątanej cząstki natychmiast ogranicza spin drugiej, niezależnie od odległości.
Najważniejsze: nowe symulacje warte wypróbowania
Przy 60 nowych symulacjach trudno wybrać ulubione, ale te cztery wyróżniają się jako szczególnie pouczające i wizualnie efektowne:
- Utrzymanie plazmy: obserwuj naładowane cząstki wirujące wzdłuż linii pola i intuicyjnie zrozum, dlaczego utrzymanie plazmy w fuzji jest jednym z najtrudniejszych problemów inżynierskich. Dostosuj natężenie pola i obserwuj poprawę utrzymania — albo jego katastrofalne załamanie.
- Wzrost kryształu: zacznij od przesyconego stopu i obserwuj tworzenie się dendrytów w miarę zajmowania przez atomy pozycji o najniższej energii w sieci. Przyspiesz czas, by obserwować rekrystalizację, a następnie zastosuj naprężenie, by zobaczyć poślizg granic ziaren.
- Tunelowanie kwantowe: wyślij paczkę falową w kierunku bariery potencjału, której cząstka klasyczna nigdy nie mogłaby pokonać. Dostosuj szerokość i wysokość bariery, by zobaczyć, jak prawdopodobieństwo transmisji — tunel kwantowy — kurczy się niemal do zera albo szeroko się otwiera.
- Niestabilność Z-pinch: piękna i chaotyczna symulacja pokazująca, dlaczego najprostsza geometria utrzymania plazmy — ściskanie prądu wzdłuż jego własnego pola magnetycznego — jest ostatecznie niestabilna. Obowiązkowa lektura dla każdego, kto studiuje koncepcje fuzji.
Jak do tego doszliśmy: budowa 1000 symulacji
W 2023 roku MySimulator wystartował z 10 symulacjami: wahadło, wahadło podwójne, ruch pocisku, interferencja fal, atraktor Lorenza, gra w życie Conwaya, boids, cząsteczki gazu, układ sprężynowo-masowy i szeregi Fouriera. Każda działała w pojedynczym pliku HTML z czystym JavaScriptem i Canvas 2D. Prosto, szybko, bez zależności.
Opinie społeczności kształtowały każdą kolejną falę. Fale 1–30 uzupełniły mechanikę klasyczną i fizykę fal. Fale 31–60 rozszerzyły ofertę o mechanikę kwantową, dynamikę płynów i automaty komórkowe. Fale 61–90 dodały symulacje biologiczne (drapieżnik-ofiara, rozprzestrzenianie się chorób, ewolucja), chemię (dynamika molekularna, reakcja-dyfuzja) i astronomię (grawitacja N ciał, mechanika orbitalna). Fale 91–110 wkroczyły w fizykę plazmy, inżynierię materiałową i wizualizację matematyczną.
Przejście na WebGL — rozpoczęte w Fali 45 dla symulacji intensywnie wykorzystujących cząstki — było pojedynczym największym skokiem wydajności. Symulacje, które były niemożliwe przy 60 kl./s z Canvas 2D (dynamika płynów z 50 000 cząstek, symulacje galaktyk z 200 000 ciałami), stały się rutyną. Optymalizacja mobilna pojawiła się w Fali 70: sterowanie dotykowe, responsywne układy i limity klatek na sekundę zależne od zużycia energii dla oszczędzania baterii.
Zasada, która nie zmieniła się od pierwszego dnia: każda symulacja działa w całości w twojej przeglądarce. Bez instalacji, bez wtyczek, bez wymaganego konta. Kliknij i eksploruj.
Fala 111 jest już w budowie. Jeśli jest dziedzina symulacji, którą chciałbyś zobaczyć, formularz opinii jest zawsze otwarty. Dziękujemy za 1000 symulacji warte ciekawości.