七夕缘起-第6.3章-但愿人长久
牛郎看着尘埃中的三人,不禁感叹:“幸亏自己运气好……要是传送到地下,那更尴尬……”
忽然,牛郎想起织女说的,“天书契可以根据用户反馈自行优化”,
于是露出手腕上的天书契标志,问道:“天书契,你是怎么确定传送位置的?”
只见天书契印记上,忽然金光闪烁,竟在半空之中,投影出一个金色圆球,足有一人大小。
“天啊,早知道天书契还可以这么用,我都不用画图纸了……”牛郎吐槽道。
接着,天书契印记,竟然说话了:
“天书具有测距能力,任何可见范围内的物品,天书可以一眼确定距离。”
“但是,只有距离并不能准确确定位置。空间是三维的,即地表物体A的位置,需要通过三个坐标描述。”
“我们以地心为原点,建立空间直角坐标系,那么地表物体A的位置,可以表示为(x,y,z)。”
“有三个未知数,该怎么办呢?简单,天书可以飞到空中足够高处,先确定自己的位置坐标,然后测出自己与物体A的距离。”
“而这个距离,也可以基于天书和物体A的坐标,用‘两点间距离公式’表示,由此,我们可以得到一个方程。”
“(x-天书的x)2+(y-天书的y)2+(z-天书的z)=观测到的距离2。”
“一个方程是不可能解出来3个未知数的,还需要再随机找两个位置,重复上一步,得到三个方程。”
“如此,就可以解出来(x,y,z)了。”
“这就好比用北斗星定位北极星一样,因此我称之为‘北斗星定位法’。”
牛郎听完不住地鼓掌,这个方式很厉害,但,又感觉,好像缺点什么似的。
到底是哪里不对呢?牛郎冥思苦想,就是挑不出毛病。
等式两边,都是距离的平方,符合逻辑。
空间中两点间的距离公式,已经过历史的验证,可以排除其出错的嫌疑。
方程之中,虽然有多个未知数,但其实,只有两个已知量:天书的位置,观测到的距离。
也就是说,结果不准,必然是这两个值存在误差。
于是,牛郎问道:“天书的位置,是如何准确获得的?”
天书契回答道:“天书位置共24个,是天书契创造者指定的,可谓绝对准确。”
”对了,‘天书’是‘天书契’的简称,名字上不要太过纠结。”天书契补充道。
牛郎反驳:“不对呀,刚才你还说‘随机’选择位置呢,这怎么又是固定的24个位置了?”
“天书创造者选择的这24个位置,及其巧妙,”天书契说,“这可以保证,在地面任何位置,至少可以看到4本天书。”
“构造方程只要3个位置,从大于4个位置选择3个,不算‘随机’么?”
“好像也是……”牛郎表示赞同。
“那天书每次都能准确来到这些位置吗?”牛郎又问。
天书契回答:“放心,绝对准确。”
既然如此,那么可以认为,天书的位置,是正确的。
排除了一切的不可能,剩下的不管多么难以置信,一定就是真相。
那么,“观测到的距离”,肯定不是绝对准确的。
“天书是如何计算距离的呢?”牛郎提出了关键的一问。
“罢了,就给你们科普一下吧。”天书契说道,“距离测算,有两种方式。”
“首先,是地面的近距离测距,这里用的是‘相似三角形’原理。”
“如果两个三角形相似,那么,对应边等比。”
“这需要被测距的物体上,存在一个粗略的已知的长度。”
“比如,要测定这里到喜鹊庙的距离,那么,可以以庙门为参考,庙门高度大致可认为是两米。”
“我们将天书看做一个点,把它与庙门的底部、顶部连接起来,就得到一个三角形。”
“然后,在前方画一条与庙门平行的线,得到一个小三角形。”
“此时,小三角形与外面的大三角形是相似的,所以对应边成比例。”
“这个比例是多少呢?我们可以量一下小三角形中与庙门对应的边,假定是1厘米,那么与2米的庙门,就是200倍。”
“现在,只要量一下小三角形的顶边,然后乘以200,就能得到距离了。”
“比如顶边若是2米长,那么这里到喜鹊庙,就是2x200=400米。”
牛郎不禁拍手鼓掌:“妙哉妙哉!不过,距离过远时,应该不行吧?”
“好眼光!”天书契也赞了牛郎一句,“没错,当距离足够远时,天书与已知物体也能构成三角形。”
“但此时,其中一个角是接近0度的,三角形也就接近直线了,无法再用‘相似三角形’方式。”
“所以,就该‘光速测距法’登场了。”
“光速测距?”牛郎颇为好奇,“还有这么高端的方式?”
“其实也简单啦,”天书契说,“距离=速度x时间,光速是已知的固定值,再知道时间差,就可以得到距离了。”
“光速应该很快吧?”牛郎问。
天书回答:“每秒30万千米。”
牛郎略作思考:“这么快的速度,时间上一丁点的误差,就会被放大很多。”
“就算是只有三分之一秒的误差,那也是十万八千里了。”
天书契解释说:“天书搭载的是‘原子钟’,它利用铯原子震荡控制时钟走动,精度方面大致2000万年才相差1秒,基本可认为是绝对准确的。”
“那时间差是怎么算的?”牛郎问。
天书契说:“此时已经无法使用直接观测的方式了,需要通过‘天书印记’,也就是你手腕上的印记。”
“你、织女、王母,是契约者,小艾、小皮、以及织女身边的小麦、小可,是鹊桥搭建者,你们7人都有印记。”
“在定位时,空中的天书,会发出一个信号,包含自己当前的坐标与时间。”
“信号是按光速传播的,‘天书印记’收到后,计算接收时间与信号中的时差,就能得到距离。”
“然后,加上信息中的坐标,就可以得到一个方程了。”
“当接收到3个空中的天书信息时,就可以联立方程求解自己的位置了。”
牛郎左思右想,死活找不到症结所在。
光速,那是个众人皆知的常量,不可能出错。
此时唯一可能出错的地方,就只有时间了。
但原子钟基本是绝对准确的,那问题又出在哪里呢?
忽然,牛郎仿佛想到了什么,问道:“天书传送几乎是瞬移的,那速度大致是多少呢?”
“大致是光速的百分之一。”天书契回答。
牛郎仿佛发现了问题所在:“天书啊,你听说过‘相对论’吗?”
天书摇晃了一下:“没有。”
牛郎解释说:“曾经一位牛人提出了‘相对论’,概括下不过这么两句。”
“狭义相对论:速度越快,时间越慢。”
“广义相对论:引力越大,时间越慢。”
“对天书而言,是‘瞬移’的速度太快了,导致了天书时间变慢,与‘天书印记’之间产生了时间差。”
天书契听得似懂非懂:“世界万物的时间不是统一的么,天书的怎么可能会变慢呢?”
牛郎说:“我这也是道听途说了。据说,光速是不变的。这是目前的时空规律,牢不可破。”
“比如我和织女坐在牛车上前进,织女看我,是不动的,而地面的人看我,则是向前运动的。”
“也就是同样是我,在不同人看来,速度是变化的。”
“但光就不一样了,同一束光,不管什么状态下的人去看,看到的都是光在以光速前进。”
“加入光也在牛车上,那地面上的人,会看到‘光以光速前进’,而牛车上的人,也会看到‘光以光速前进’。”
“不管牛车跑多快,这两个都是不变的事实。”
“那么问题来了,如果牛车足够快,速度达到了光速的一半,那么,会发生什么呢?”
“我们分别从地面、车上两个视角考虑下。”
“地面上的人,看到的是,光以光速前进,牛车以一半光速前进,光与牛车上的人速度差为‘一半光速’。”
“牛车上的人,看到的是,光以光速前进,光与自己的速度差为‘光速’。”
“怎么样,是不是出现了一个悖论?”
“光与牛车上的人,速度差不应该是一个固定值吗?怎么可能随着观察者而变化呢?究竟是谁错了?”
“有没有可能,谁都没错呢?这就需要引入时间的概念了。”
“如果车上的人,时间变慢为地面的一半,那么,一切就说的通了。”
“比如,地面上过了一秒,地面上的人看到的,是光前进了30万公里,牛车前进了15万公里。”
“光与牛车上的人,距离为15万公里,速度差为‘一半光速’,合理。”
“此时,牛车上的时间,其实只过了半秒,那么牛车上的人,会看到这样的现象:光前进了15万公里。”
”是不是很巧,这与地面上的人,看到的‘光与牛车上的人,距离为15万公里’是一致的。”
“而车上的人计算速度差,15/0.5=30,光与自己的速度差确实为‘光速’。”
“有点烧脑吧?天书在瞬移这种告诉运动的条件下,也会发生‘时间变慢’的问题,这就是天书时钟不准的根源了。”
07
“那这个问题该怎样优化呢?”天书契听得有些不耐烦了,直截了当地问道。
牛郎略作思索,说:“既然知道了原因,那么要解决问题就没那么困难了。”
“两个点:时间同步,误差消除。”
“首先,确保空中天书的时间同步。这点应该不难吧?”
天书契说:“除去印记外,天书同一时刻最多可以有二十四个分身。天书可以排三个分身同时去空中的三个位置的。”
牛郎摇摇头:“天书当前位置距离每个空中位置的距离不同,虽然分身是保证了时间一致,但瞬移后还是会出现时差的。”
“所以,要么天书不要使用瞬移,也就是‘增加初始化时间’,慢一些到达预定位置。”
“只要速度远低于光速,那么就不会有时差问题。”
“当然,路不止一条。如果是3个位置,天书可以先计算一个到3个位置距离相等的点,先瞬移到该点。”
“然后,从该点瞬移到预定的3个位置,就能保证时间是一致的了。”
“但是印记由于不是天书分身,它的时间难以与空中的天书完全一致。”
“怎么办呢?这也简单,我们可以假定天书与印记的时间差为t,然后用4个方程求解就好了。”
“当然,为了确保一致性,我们改为‘印记发出信号,4处空中天书接收并计算’的方式。”
“(x-天书的x)2+(y-天书的y)2+(z-天书的z)=(光速x(天书接收时间-印记发送时间+误差t))2。”
“四个方程,可以解除精确到(x,y,z,t),只是t用不到而已,进而确定位置。”
“您的反馈已被天书采纳。”天书没有太多废话。
小艾、小皮、小冰无语地看着牛郎,都不忍心打断他们:
这一人一书聊得这么起劲,她们三个简直就是灯泡啊!
牛郎抬头看着三人,说:“问题解决,之后传送不会有问题了~”
三人摇了摇头:“算了,今天之后,总算可以好好休息一段时间了。”
说罢,三人与牛郎告别,飞向喜鹊庙。
牛郎则是做到书桌前,开始给织女写信。
牛郎表达了内心的喜悦,自吹了一下自己的加密方法,同时也讽刺了王母一把。
当然,牛郎没有加密,而是选择了明文。
是啊,骂人的话,不就是说给被骂的人听的么?
哈哈哈哈,牛郎看着窗外的风景,不禁笑出了声。
对了,织女还介绍了“需求层次理论”,这个也要记下来,好好研究研究。
喜鹊到底需要什么,自己到底需要什么,都是不错的问题,值得深思。
书桌之前,牛郎不断写写画画,思索着,记录着。
是的,牛郎刚才做的,不过是让王母安心的障眼法。
谁都没有想到,牛郎织女在最后的告别拥抱时,牛郎在织女耳边轻轻说了一句:
“明天同一时间见面。”
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