假如将人放在极为宏观的视角,也许你能看见两个人三四个手臂卡到和佛氏的现像,呢很像交互式世界。
但现实生活当今世界里它也存有,这是「物理隧穿」。
为的是能说清那个难题,他们先做许多假定:
他们那个当今世界是此种排序PS3交互式出的,类似于黄金眼那样; 此种排序PS3有类似于他们现实生活当今世界排序机的浮点的排序优点。假如从那个视角来考量,对那个难题我能提供更多两个有意思的路子。
难道早已提及了现实生活当今世界的值精确度难题,所以他们置身于在那个黄金眼当今世界里,若想交互到当今世界下层早已开始展开的值排序操作过程,进而还更进一步能了解到其浮点的优点呢?
其实,他们能从他们自己构建过的交互式当今世界的创造者的视角来同理思考那个难题。
人类构建的最多的交互式当今世界是什么呢?
答案是 3D 游戏,尤其是 3D 的 MMORPG(网络多人角色扮演)类别的游戏。
虽然人类现在创造的 3D MMO 游戏还很简陋,离真正的「黄金眼」还差很远,但是某些优点还是有可类比性的。
假如他们在两个 3D 游戏中,要如何了解那个游戏浮点方面的优点?
虽然身为玩家,他们没办法了解游戏下层的排序操作过程,但是他们能观察到与浮点排序有关的许多画面表现,比如说游戏引擎在处理模型细节方面的表现来分析运算精确度方面是否有难题。
在 3D 游戏中,所有的画面渲染和三维排序都是用浮点方式展开排序的,此种排序非常消耗系统的资源,所以硬件厂商为此种排序,专门设计了具有强大浮点排序能力的 GPU 芯片的显卡来专司这方面的排序需求,但是好的程序员还是会非常谨慎地优化算法,力求节省排序资源,以免造成系统的卡顿。
在 3D 游戏中,有两个很重要的优化算法的地方是游戏的空间碰撞难题。
说白了是 3D 物体的碰撞检测,简单来说,是判断游戏里两个物体有没有碰撞,举个简单例子:

上面是游戏当今世界中的两个小球,如何判断它们有没有碰撞呢?
这用初中数学知识马上就能知道。
排序圆心之间的距离 d 和两球半径和 r1+r2,假如 d<=r1+r 就说明发生了碰撞。
三维坐标系中,距离 d 能用距离公式排序,超简单是不?
但是假如有三个物体呢,那就麻烦一点,需要两两比较,做 3 次排序,四个物体自然做 6 次运算。
但是假如有 100 个物体呢,那他们就需要 5000 次的排序了,在游戏中往往会有更多的运动物体需要排序,而且这些物体的形状往往是非常不规则的,比如墙壁、河流、树木、人物、武器等等,所以这些排序量就马上指数上升起来。
这时候,程序员就需要运用各种算法技巧来减少运算量,比如四叉树:

当然,就算有了这些方法,他们也要不能无限精确度地排序距离,当两个物体挨得很近的时候,出于排序量的考量,他们一般把浮点精确度都控制在一定范围内。
所以控制了排序精确度以后会发生什么事情呢?
假如出现了碰撞检测精确度不足的情况,往往就会出现一定的显示 BUG,此种 BUG 就叫作「穿模」。

3D 游戏中的慢速运动下的静态穿模BUG 主要有两种因素引起:
一种是类似于上图的模型设置难题,有些模型并没有检测碰撞; 还有一种则物体模型过小,碰撞检测精确度不足,比如两个角色站太近,手持的武器就穿模到对方身体里了。那个极近距离的碰撞检测精确度就和游戏的浮点优点非常相关了,理论上假如游戏里碰撞精确度能排序到最小的像素的话,是不会出现此种穿模现像的,但是这样做的开销太大了,所以一般程序员也就容忍游戏出现许多此种显示上的小 BUG,反正对玩家游戏体验影响也不太大。
但是他们很清楚,此种现像出现的本质是因为游戏引擎里碰撞算法的浮点精确度不足造成的。
所以,在现实生活当今世界里,他们能观察到类似于的现像吗?
还真的能,在物理物理学里就有两个非常类似于的现像——「物理隧穿」。
所谓物理隧穿,是宏观粒子在非常靠近两个屏障(高能位势垒)的时候,此种情况下会凭空直接穿越屏障跑到对面去的现像。此种现像,在宏观当今世界、经典物理学体系下是绝对不可能发生的,但是在宏观当今世界、在尺度小到一定程度的时候却会出现。这用传统的经典物理学是完全无法解释的。
在正常认知里,两个小球想要穿过哪怕是极薄的纸,也不可能既不付出任何能量,也不弄破这张纸。可是在物理当今世界里,粒子是这样诡异地越过了足够薄的障碍。
量子物理学对此的解释也非常晦涩。
物理物理以宏观粒子的位置和能量具备不确定性来展开解释:物理具有许多不确定的能量涨落,偶尔它们能从虚无中凭空「借」到了许多外界能量,然后借助这些能量就越过了墙壁,进而实现了凭空穿墙。
这听起来呢非常玄幻?
但是,那个现像的的确确真实存有,甚至人们早已利用该现像开发出了很多实用的高科技设备,比如隧道扫描电子显微镜等等。
而那个现像的副作用则是大大影响了他们对宏观当今世界的掌控。比如在微电子行业里,也正是因为存有物理的隧穿效应,才导致现在的微电子芯片技术发展到 1nm 时代就碰上了继续缩小尺寸的物理学障碍。芯片里阻隔电子的材料假如尺寸小到 5nm 以下,物理隧穿效应导致的漏电现像就不可忽视了,假如尺寸更进一步减小,所以漏电难题将更加严重,电子会随机的穿越过薄的栅极,进而导致芯片的逻辑电路无法正常工作。
而那个难题早已成为芯片技术继续发展需要克服的最大障碍了。
这听起来像不像 3D 游戏里的细小物体的穿模 BUG,当物体小的一定程度的时候,因为碰撞检测算法的浮点排序精确度不足,所以细小物体在靠近墙壁时候,偶尔就会穿透到墙壁或者物件里面去那样。

理论上,假如宏观当今世界采用和宏观当今世界那样的碰撞算法的话,只要排序精确度足够,是应该不会出现此种现像的。
比如说,排序精确度达到普朗克尺度,所以绝对就不可能出现隧穿现像了。
而且,从隧穿发生的尺度来看,其实距离普朗克尺度还非常遥远,出现隧穿现像的尺度他们按 1nm= 1E-9m 算,而普朗克尺寸大约是 1.6E-35m,两者竟然相差了 26 个数量级之多!
可见,他们那个宇宙的排序精确度有多低!
最后,为的是证明他们此种离谱的理解方式有效,他们来看一个物理隧穿中非常难以理解的难题。
隧穿效应里面最难以解释的现像是:「超光速隧穿」。
根据物理理论中能量时间的不确定性原理,物理穿越屏障的时间和屏障的能垒高度是成反比的,也是说,屏障能量越高,穿越时间反而越短,假如那个屏障的宽度足够的话,所以足够高能的屏障就会导致粒子以穿越光速的速度穿过了屏障,这和相对论中指出的光速是宇宙最大速度就冲突了。
理论物理学家们就那个现像争论不休,
并且提出了各种各样的新的假定和说法来解释那个现像,试图一方面要坚决捍卫光速是宇宙速度绝对上限的地位,另一方面又要能解释出物理超光速穿墙的现像是咋回事。这些先进理论弯弯绕绕复杂无比,一般人建议不要去了解,以免出现头脑过载的症状。
所以他们这些凡人还是回到地面来,想想看怎么用他们初中二年级的水平来理解那个最尖端的科学难题吧。
他们来交互式一段场景对话:
比如,你是某个网络赛车游戏公司的老板,今天你很生气,因为游戏里某条赛道的最新成绩被刷新到了两个恐怖的令人惊奇的地步,有玩家只用了几秒钟就完成了比赛,很显然这是游戏出现 BUG 被人利用了,于是你叫来了游戏的运营经理和研发经理开会。 「你们谁来跟我解释一下,那个变态的成绩玩家是怎样做到的?」