上篇文章介绍了怎样在Hutton32中搭建与或非门,下面我们就用它们的组合来做一些有趣的事情吧。(比如一个完全平方数计算器!)
异或、同或门
A异或B就是不同为1,相同为0。逻辑表达式为 (A & ~B) | (~A & B)。但注意这里需要两个非门,而非门的体积大和延迟长,所以我们化简一下表达式得到只用一个非门实现异或:(A | B) & ~(A & B);同或也类似:~(A | B) | (A & B)。
有基本的逻辑门我们就能够制作各种组合逻辑、时序逻辑电路了!下面是我做的一些器件:
最近看到有人用Minecraft里面的红石电路制作出了计算器,还有一篇神文:《基于Minecraft实现的计算机工程》,视频在此,好像还能算浮点数、三角函数。我对红石不是太了解,那能不能用Hutton32做一个呢?经过不断尝试现在我的成果时能做出一个简单的加减法计算器和Ascii码显示阵列。
在大熊座方向,距地球几十光年处的M82雪茄星系边缘,有一个孤独的恒星系统。这个恒星系统中除了位于中心的恒星外,还有两颗绕着恒星公转的行星,一颗叫缺电子星球,是暗绿色的,另一颗叫富电子星球,是银白色的。它们的公转轨道几乎重合,甚至它们的公转周期也几乎相同,这就导致了它们公转时永远位于中心的恒星的两侧,永远无法“碰面”。
它们并不真正缺电子,因为它们都不带电,这两颗星球上的质子数是等于电子数的,然而组成它们的化学物质确有强烈的得失电子的欲望。这两颗星球还有个名字——氧化剂星球和还原剂星球。
这两个星球表面都有液态物质。缺电子星球表面被暗绿色的高锰酸酐的海洋所覆盖,大气中含有大量氟气和氧气、五氧化二氮、三氧化硫二氧化氖等气体。海洋中混有少量浓硫酸和$MnO_3^+$,海洋中零星分布着高锰酸钾、重铬酸钾岛屿,而海底则蕴含着高铁酸盐、高氯酸盐、超氧化物等矿物。而富电子星球则有着银色的钾钠合金的海洋,海洋中含少量铯、铷、钫、汞、镁、烷基钠、烷基锂,海底沉积着大量的钠块、单质铯、焦炭、氢化钠、四氢锂铝礁石,星球内部有着液态镁铝合金构成的内核,大气主要成分为氩气、“单质”铵和极少的氢气,硅烷、短链烃。
然而,一次偶然间,有一个大质量“光粒”(或“质量点”)从仙女座附近的椭圆星系M32方向以近似光速的速度飞过M82雪茄星系, 这个恒星系统中两颗行星的轨道受到了微弱影响,它们轨道周期发生了微小偏差而错位,轨道相位差减小,彼此慢慢靠近。终于在过了两千多万个时间颗粒后,两个星球进入了互相的引力范围,它们将在不到10个时间节点的时间内相撞!这是两颗星球无法改变的最后的宿命。
《维度》系列的最后一集是一个预告片:Dimensions II ——它的内容不是后来出的《混沌》(chaos),而是《维度》制作者之一——数学家Étienne Ghys的最新研究成果。这些内容就更深奥了,我估计他们可能不会出这集了。我在《维度》另一个制作者Jos Leys的网站上找到了介绍预告片中出现的图形(即Étienne Ghys的最新研究成果)的文章:
这里是我做的格子空间4D在线查看器
(我一直很奇怪我画出的modular动力系统的轨道与判别式三叶结为什么会靠得很近,检查了很多遍代码都没找到原因)
大家感兴趣还想深入下去可以看一些关于椭圆函数、模形式的书,建议参阅潘承洞的《模形式导引》(网上有pdf,我前三章还能看懂,后面就看不懂了)
图片来自en.wikipedia:多重向量几何意义
# 本系列文讨论的是纯空间上的几何,但本文将要涉及的k-向量的某些性质在四维时空中也成立(只是度规不一样)。本文对数学能力要求较高:将出现大量数学公式。k-向量在除相对论(时空)以外的物理上也有用武之地,详见CFY的文章角速度、轴矢量、2-矢量从另一个角度——物理学引入k-向量。
该谈谈定量的四维空间计算问题了。它一方面可以检验我们几何直觉的正确性,不然我们的直觉只是在瞎猜而无证据;另一方面在编程计算四维图形中离不开计算。