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我有台电脑,我有部手机,Uhh~复读机! | 正经玩

Shiny & Tom 中科院物理所 2020-09-10

玩每周六会推送一个好玩的科学实验,希望能给您带来乐趣,知识与陪伴。向我们分享你的实验视频,还有机会领取小礼品哦!

曾经有这样一场辩论赛

辩题:「人类的本质

是鸽子还是复读机」


复读机组啥都没准备

打算到现场复读鸽子组内容


然而鸽子组——没有来!

复读机组表示输的不甘心

决定升华一下主题

认为万物皆是复读机

并展示了下面的实验(下图来源:破耳兔)



实验器材


所标杯、电脑、手机


实验过程

首先在电脑上安装一个

「手机投屏软件」

连接手机后

打开手机的相机

对准电脑的屏幕

然后不断调整

手机与电脑之间距离

直到看见人生的走马灯……


由于手机和电脑的

「无限复读」

神奇的万花筒出现了

再加上细微的扰动

屏幕也变得忽闪忽闪


原理解说


转眼来到了十月月底,小编独自走在所里的小树林里。想到自己的实验数据还没处理,外加一篇正经玩实验原理,想了半天没能想明白是什么道理。苦苦思索的小编不禁有点不寒而栗,撸起袖子看了看手上的“劳力”,不经意间看到了手臂上汗毛的站立,灵光一闪终于想通了这个问题。

 

当人处在一个较为寒冷的环境中时,身上会起很多的“鸡皮疙瘩”。这是因为,当人感受到外界的寒冷时,为了维持体温的恒定,立毛肌会收缩,这样可以减少热量的散出。这一过程体现了人体自身温度的反馈调节机制,而我们的实验原理与反馈就非常相关。

鸡皮疙瘩[1]


反馈(Feedback)是控制论的基本概念,指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入。反馈可以分为正反馈负反馈两种,通俗来说,正反馈就好比是一对脾气暴躁的情侣间的吵架,谁都不让谁,结果架是越吵越大,直到失控。而负反馈则是一对脾气温和的情侣间的吵架,两人互相反思与谦让,架反而越吵越甜。


我们这里的实验装置也是一个反馈系统,手机拍摄电脑屏幕的画面,将画面传到电脑上进行显示,电脑会显示此时手机所拍摄的电脑画面,这个画面又被手机拍到传给电脑,这样如此往复,在屏幕上形成了一个“无尽的隧道”。这里手机是输入,电脑显示屏是输出,输出会对输入产生影响,整体构成了一个反馈回路。当手机画面出现一些亮度变化,即输入端有一定的扰动时,这一亮度变化会在反馈系统中不断重复。当手机与电脑屏幕间的距离以及屏幕亮度达到一个合适的条件时,这一亮度变化会被不断放大,屏幕的画面也就会因此不断地闪烁,此时的反馈系统是正反馈系统。有趣的是,这一实验现象还被用来直观地理解分形以及混沌现象[2]

分形[3]


反馈的调节作用在生活中其实是非常常见的,例如经济学中的价格规律,供不应求,价格上涨。供过于求,价格下降。再比如,人越懒惰,越拖延,没做的事情就越多,也就越不想做,想拖延;人越勤快,没做的事情就越少,也就越想做更多的事,进而越来越勤快(别问小编为啥知道的这么清楚)。所以说,反馈对一个系统的运行起着至关重要的作用。


想到这,小编满意地点了点头,熟练地拿起了所标杯,倒了一杯卡布奇诺。嗯,学物理的生活,就是这么充实无华,且枯燥。


[1]鸡皮疙瘩:www.giffeng.com

[2] 神秘的混沌理论:www.bilibili.com

[3]分形:www.soogif.com

上期回顾

NO. 175 我太难了,简直是左右为难!| 正经玩

01-,的实验分享如下:


02-Charlie.zh的实验分享如下:


03-廖鑫的实验分享如下:


04-我的世界666的实验分享如下:


05-夏目漱石的实验分享如下:

投票时间于10月30日零点截止

前 两名 将获得由 大师扑克 一副


               分享赢得纪念品          

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