Title Text:I have so many plans. It would incorporate a Galton board, a Ranque-Hilsch marble vortex tube, and a compartment lined with pinball bouncers with a camera-and-servo Maxwell’s Demon that separated the balls into fast and slow sides.
Origin:https://xkcd.com/2785/
我有好多的计划。要把一个高尔顿板、一个弹珠涡流管、一个装满弹珠反弹器的隔间跟一个麦克斯韦妖组装起来,这个用摄像头-伺服系统实现的麦克斯韦妖能把快慢弹珠分开。
注释: 鲁布·戈德堡:美国漫画家,他在作品中设计了许多复杂而荒诞的机械结构。
高尔顿板(Galton board):是弗朗西斯·高尔顿发明的用以验证中心极限定理的装置,可以将下落的球分布成正态分布。
涡流管(Ranque-Hilsch vortex tube):是一种将压缩气体分离成热流和冷流的机械装置。
麦克斯韦妖(Maxwell’s demon):是在物理学中假想的妖,能探测并控制单个分子的运动,于1871年由英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦为了说明违反热力学第二定律的可能性而设想的。
https://xkcd.in/comic?lg=cn&id=2785
https://www.explainxkcd.com/wiki/index.php/2785:_Marble_Run
一个鲁布·戈尔德堡机器是一个幻想般复杂的系统(无论是真实的还是想象的),它利用过于精细复杂的行动链。其名字来源于一位美国漫画家,他是那些以描绘复杂且离奇的过程来完成简单任务而闻名的人之一。
有很长时间以来,人们一直在沿着这些思路建造实际的装置。这些设备几乎从不打算进行实际用途,而完全是为了娱乐,并作为构建复杂和精心计划的系统的一种练习。这在互联网时代变得尤为普遍,因为特别有趣的示例视频可能会在网上走红。这种系统中最常见的类别可能是弹珠轨道(也称为滚动球雕塑),其目标是以有趣的方式将一个或多个球或弹珠从开始的排列移动到结束。这与多米诺块的运行方式相反,多米诺块是通过许多费力排列的中间件件件传递运动,尽管这两个方面在这种构筑物中通常被结合起来。
当梅根试图给Cueball展示这样一个视频时,他拒绝了,不是因为他没有兴趣,而是因为他预测这会对他产生影响。Cueball(很可能是Randall的替身)对设计、建造和工程复杂性这类事物具有足够浓厚的兴趣,他相信自己最终会将构建这样的系统作为一种爱好,并且这将占据他的时间和注意力。因此,他似乎正在刻意延迟接触它们,以便继续追求其他爱好,并假设他最终会屈服于这个爱好。Randall预见到如果他首先开始将自己的想法构建成弹珠轨道,他可能会花费很多时间。
梅根回应说他知道他要去哪里,但是选择了“一条非常有趣而曲折的路径”去达到目标。这将系统类型与他对生活的一般方式进行了类比,Cueball通过建议他会像一个弹珠在弹珠轨道中一样做其中的一些事情来进一步扩展这个类比。
标题文字提到了Cueball计划将这样的观点纳入到自己构建的设置中。
Galton板是一种将下落的球分布成正态分布的装置。它的设计类似于扑克风格游戏中使用的装置。
Ranque-Hilsch旋涡管是一种将压缩气体分离为冷热流的装置。虽然这样的装置不直接适用于弹珠,但可以设想利用该原理根据速度将弹珠流分离。
弹珠机的弹跳器实际上应该是弹珠机中的保险杠。在Randall的弹珠轨道中,将会有一个隔间,其墙壁上铺满了这些保险杠。据说这个隔间的地板上将会有很多弹珠,当它们撞到这些保险杠时,会受到冲击,以便在隔间内快速且随机地移动,这就是恶魔介入其中的地方。
Maxwell的恶魔是詹姆斯·克拉克·马克斯韦尔的一个思想实验,它违反了热力学第二定律。马克斯韦尔提出,如果一个装满空气的容器被隔板分开,其中有一个仅允许一分子通过的门,理论上的“恶魔”将控制这扇门,将高能量的原子分到一边,低能量的原子分到另一边,而两边将会产生没有能量输入的温差。问题有很多:首先,门如何在不使用能量的情况下开关;其次,恶魔如何获取关于所有分子的速度和位置的知识,尤其是同时获取,这违反了海森堡的不确定性原理?
Randall的版本显然涉及到弹珠在保险杠衬垫的隔间内弹跳,在一个自动化系统的引导下,最快速运动的弹珠被分到一边,最慢运动的弹珠被分到另一边,可能输出速度更高的球到系统的后续部分,而将更慢的球输出到另一个部分。由于这些是宏观尺度,这并不是不可能实现,只是非常困难。
了解Randall和他的粉丝,有些人可能会使用他在这个漫画中的想法设计一些东西。