草稿概述

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  小明認為,物質是不斷發散的,空間是物質發散的延伸部分。

  可以比喻成一個水面,石頭落水的地方想像為理想質量點,漣漪波浪向外圈層層擴散。

  擴散出去的漣漪可看成是石頭的一部分,這樣比喻的抽象有些偏差,可以用數學來描述這個簡單的問題。

  把水面看成以後坐標平面,設立原點,取一個方向為零度方向,形成一個極坐標系,逆時針方向為正角度,順時針方向為負角度。

  石子扔在水裡的位置為原點,此時需要一個外在的變化參考自變量,用時間t來當基礎自變量,以此研究石頭帶來的漣漪隨著時間的變化的規律。

  當石頭扔入水中,水面開始從原點開始有變化,原點上由於石頭帶來的擴散的效果,可以用一個總量能量E來表示。

  而隨著時間的變化,水面上的總量能量是不會改變的,但總量能量的分布會沿著漣漪擴散開來。

  而隨著時間繼續,不斷擴散的波浪漣漪很快會散開在水面上,越外層的波浪的半徑越大,分散開的面積越大。

  整體趨勢可以看見是由原點向四周擴散後,原點的能量密度以平面空間的散開效率散開。

  這裡面出現一個空間的散開效率,可以表示成把一個麵團球攤開在桌面上的快慢,這與介質和初始的總能量有關聯。

  小明思考著其實這個問題可以用實際的向水面扔石頭的實驗,然後用攝像機在適合的各個角度記錄這些波浪的變化,然後畫圖,將數據連起來,形成一個光滑曲線,然後再用適合的曲線函數去擬合,接著可以比對各種常見的函數,與實驗的函數最接近的常見函數就能暫時作為這個實驗的參考解析解。

  於是小明邀請他的好夥伴們一起來做實驗,邀請了心靈手巧的小紅,擅長運動的小青,還有一隻聰明的小貓。

  小貓找了很多河邊的鵝卵石,小青在一個平靜的小湖上架設攝像機,小紅準備著電腦軟體的庫。

  小青確認可以扔石頭後,小明將鵝卵石扔進湖中間,漣漪散開。

  等第一次的漣漪差不多恢復平靜後,小明又扔出鵝卵石。

  這樣做了很多組實驗,然後小紅將收集的影像進行整理。

  攝像機有兩個在水裡拍攝,有四個在湖外面不同角度拍攝,小紅將相機拍攝的波浪影像都放在空間裡,軟體的自動識別將多個角度的攝像合併形成一個整體的建模,並且同步了攝像的畫面。

  最後呈現的效果有點像三維的掃描攝像機,波浪的模型動作很好地描述了影像里的水面。

  擬合到波浪上的函數變化,形成一個長串的水波的波動方程,看得小明和小紅都看暈了。

  因為小明和小紅都是小孩子,根本看不懂這麼長的方程里的內容,於是都哭了起來。

  小青沒有哭,因為它只覺得這些公式是歪歪扭扭的塗鴉。

  小貓仔細看著這個方程,先愣了一下,然後恍然大悟,小貓在電腦上打字說:「我們就把這個函數命名為空間物質擴散方程的二維形態吧。」

  小明和小紅停下哭泣,表示贊同。

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