Devlog #25 — Wiosna 2027: 345 symulacji, kategoria…

Liczby

345

Interaktywnych symulacji

75+

Kategorii tematycznych

30+

Nowych symulacji w tym kwartale

345 symulacji obejmuje tematy od tunelowania kwantowego i algorytmu Grovera aż po modele erozji gleby i projektowanie mieszanek betonowych. Każda symulacja jest dostępna w wersji EN i UK (ukraińskiej), ma ustrukturyzowane metadane JSON-LD i wpis na stronie kategorii. Mapa strony wymienia teraz ponad 1 360 adresów URL.

Główna nowość: szczególna teoria względności

Kategoria względności została uruchomiona w tym kwartale z sześcioma interaktywnymi symulacjami obejmującymi szczególną i ogólną teorię względności. Razem tworzą kompletny, samodzielny kurs geometrii czasoprzestrzeni — od podstawowego czynnika Lorentza po E = mc² i soczewkowanie grawitacyjne.

Dlaczego zbudować całą kategorię względności? Szczególna teoria względności jest wykładana w większości programów fizyki, ale rzadko wizualizowana interaktywnie. Diagramy czasoprzestrzeni to naturalny język do zrozumienia dylatacji czasu i skrócenia długości — ale większość studentów nigdy z nimi nie pracuje. Nasz diagram Minkowskiego pozwala przeciągnąć suwak prędkości i obserwować w czasie rzeczywistym, jak przechylają się płaszczyzny jednoczesności, co natychmiast rozwiązuje większość „paradoksów".

Matematyka: topologia, szeregi i teoria liczb

Kategoria matematyki rozszerzyła się o kilka nowych symulacji łączących intuicję wizualną z rygorystycznymi pojęciami:

Wstęga Möbiusa Powierzchnia parametryczna 3D, cieniowanie Phonga z sortowaniem głębi, animacja ścieżki mrówki dowodząca jednostronności, liczba skrętów 1–5 z licznikiem boków/krawędzi. Szereg Taylora 8 funkcji (sin/cos/exp/ln/arctan), animowane dodawanie wyrazów, wykres błędu, promień zbieżności — współczynniki wyrazów wyświetlane na żywo. Hipoteza Collatza 3 widoki: animowana sekwencja w skali logarytmicznej, mapa cieplna czasu zatrzymania, drzewo odwrotne o głębokości ≤8. Zawiera osławiony preset n=837799. Trójkąt Pascala Wiersze 3–20, 3 tryby kolorów (log, parzystość/fraktal Sierpińskiego, paleta mod-N), podświetlenie przekątnej Fibonacciego, wzór C(n,k) po najechaniu. Całka Riemanna Reguły lewa/prawa/środkowa/trapezów/Simpsona; 7 funkcji; na żywo przybliżenie, wartość dokładna i błąd przy ≤200 podprzedziałach. Przekształcenia macierzowe 2D 4 suwaki a/b/c/d (−3..+3), 8 presetów, wektory własne, okrąg jednostkowy, ślad/wyznacznik/λ₁/λ₂, wskaźnik typu macierzy.

Ekologia i nauki o życiu

Wraz z rozszerzonym pokryciem biologii komórkowej i genetyki uruchomiono dwie nowe symulacje ekologiczne:

Dynamika sieci pokarmowej Ekosystem 6 gatunków (łańcuch Trawa→Królik→Lis, Krzew→Jeleń→Wilk). Rozszerzony model Lotki-Volterry + RK4. Wykres sieciowy + szereg czasowy. Kliknięcie przełącza wymarcie gatunku. Kaskada troficzna 3-poziomowy model Lotki-Volterry: rośliny → roślinożercy → drapieżnicy. Przełącz usunięcie drapieżnika, by zaobserwować klasyczny efekt „kaskady troficznej" na roślinność. Osmoza i komórka roślinna Animowana komórka roślinna z wakuolą, 50 cząsteczek wody, cząsteczki substancji rozpuszczonej. Ciśnienie turgorowe, wykres objętości. 5 presetów: od hipotonicznego po plazmolizę. Mitoza i mejoza 7-fazowa mitoza i 10-fazowa mejoza z chipami faz, sterowaniem odtwarzaj/krok, włóknami wrzeciona, otoczką jądrową, bruzdą podziałową.

Nauki o Ziemi i atmosferze

Zorza polarna 180 spiralnie poruszających się naładowanych cząstek podąża za liniami pola dipolowego. Pasma emisji: zielony O (100–150 km), czerwony O (200–300 km), fioletowy N₂ (70–100 km). Suwak indeksu Kp. Dynamika lodowca Jednowymiarowe prawo płynięcia lodu Glena, 200 komórek, bilans masy oparty na ELA. Suwaki anomalii temperatury, opadów śniegu i nachylenia. Kanwa masy lodu + szereg czasowy długości.

Inżynieria i nauki stosowane

W tym kwartale uruchomiono trzy nowe symulacje inżyniersko-stosowane, dopełniając fundamenty kategorii inżynierii lądowej i agronomii:

Projektowanie mieszanki betonowej Projektowanie mieszanki ACI 211 + prawo Abramsa f'c = A/B^(w/c). 4 typy cementu, stosunek w/c, suwaki kruszywa, krzywa wytrzymałości, stożek opadu, pasek proporcji mieszanki. Ugięcie belki Belka Eulera-Bernoulliego: swobodnie podparta/wspornikowa/ utwierdzona obustronnie, obciążenie punktowe/rozłożone, 3 podwykresy (ugięcie/moment/siła tnąca), presety stal/drewno/aluminium/beton. Erozja gleby (RUSLE) Model RUSLE A=R×K×LS×C×P. Warstwy gleby na kanwie + animacja deszczu + transport osadów. 4 presety: gleba goła, uprawa rzędowa, pastwisko, las.

Algorytmy i kombinatoryka

Problem N hetmanów Nawracanie krok po kroku na planszy 4–12. Hetmany oznaczone kolorami: aktywny (żółty), umieszczony (zielony), konflikt (czerwony), rozwiązanie (niebieski). Statystyki: rozwiązania/nawroty/kroki. Kolorowanie grafów Liczba chromatyczna χ(G): algorytmy Greedy/Welsh-Powell/ DSatur. Presety Petersena/K₅/cykl/dwudzielny/koło/losowy, tryb krok po kroku, podświetlanie konfliktów.

Matematyka spiralna po ukraińsku (ścieżka płaska)

Dwie samodzielne strony symulacji dodano jako ukraińskie kanoniczne adresy URL o płaskiej ścieżce, co odzwierciedla decyzję projektową, by uczynić wersje ukraińskie pełnoprawnymi stronami, a nie podstronami:

uk/fibonacci/ — Spirala Fibonacciego: 3 tryby (🌀 Spirala / 🌻 Słonecznik / ⬛ Kwadraty), kąt złoty 137,5°, suwaki liczby punktów/kąta/rozmiaru, 4 schematy kolorów, kanwa pełnoekranowa, eksport PNG.
uk/moon-phases/ — Fazy Księżyca: 8 chipów faz, suwak dnia 0–29,5, odtwarzanie/pauza z regulacją prędkości, animacja orbitalna (Ziemia+Księżyc+Słońce+gwiazdy), algorytm przybywania/ubywania, statystyki fazy/oświetlenia/dnia cyklu.

Co dalej

Plan na Q2 2027 skupia się na trzech tematach:

Kategoria fizyki plazmy — w opracowaniu są symulacje uwięzienia tokamakowego, ekranowania Debye'a, niestabilności Kelvina-Helmholtza i pinczu Z.
Topologia — poza wstęgą Möbiusa: butelka Kleina, niezmienniki teorii węzłów, geometria dysku hiperbolicznego.
Centrum nauki o danych — PCA, drzewa decyzyjne, wizualizator propagacji wstecznej sieci neuronowej i warsztat wnioskowania bayesowskiego.
Rozszerzenie bloga — seria Learning kontynuuje #15 (prawdopodobieństwo i wnioskowanie) i #16 (ekologia i równania różniczkowe zwyczajne); w przygotowaniu jest nowy wpis Educator Stories.

Parytet EN + UK utrzymany na poziomie 100%. Każda symulacja jest dostępna zarówno w wersji angielskiej, jak i ukraińskiej. Mapa strony wymienia obecnie 1 364 adresy URL — niemal wszystkie to pary EN/UK. Wersje ukraińskie są kanoniczne (nie tylko tłumaczeniami): używają ukraińskiej terminologii naukowej i ukraińskich przykładów tam, gdzie to zasadne.