Navidezna resničnost vas lahko popelje do nekaterih oddaljenih krajev - gorskih vrhov, oddaljenih mest in celo fantastičnih svetov igre. Skupina umetnikov in matematikov zdaj dodaja na ta seznam: vesolje, kjer običajna pravila geometrije in fizike ne veljajo.
Vi Hart, ki je ustanovila raziskovalno skupino eleVR, je vodila ekipo, ki je zgradila navidezno pokrajino, ki je videti kot niz neskončno ponavljajočih se komor. Ta navidezna pokrajina sledi pravilom neeuklidske geometrije, imenovane hiperbolična geometrija (imenovana tudi H-prostor). Deluje na drugačen način kot običajni svet, ki se drži tako imenovane evklidske geometrije. V tem vesolju VR lahko tla padejo z nog, ko hodite naprej in razdalje niso tisto, kar se zdi, vse zato, ker se črte in koti ne obnašajo tako kot v običajnem svetu.
"V H-vesolju je, ko malo premakneš glavo, normalno, če pa delaš večje gibe, je drugače," je za Live povedal Henry Segerman, soavtor študij in docent matematike na državni univerzi Oklahoma Znanost. To je zato, ker je v H-prostoru "veliko tega zelo blizu vas", kar pomeni, da je količina prostora med dvema točkama v določenih smereh manjša kot v evklidskem prostoru, kjer je enota razdalje enaka dolžini.
Rezultati imajo aplikacije tako v akademskem prostoru kot tudi v industriji video iger. Vendar je bil zagon projekta bolj umetnost kot znanost: "Matematika in umetnost nista tako oddaljeni drug od drugega," je dejal Hart. "Tako pri matematiki kot o umetnosti lahko govorimo o povsem izmišljenih svetih."
Po pravilih
Večina geometrije, ki se uporablja v vsakdanjem življenju, je geometrija ravnih prostorov ali evklidska geometrija, imenovana zato, ker je grški matematik Euclid zapisal veliko svojih načel. Na primer, Zemljani pričakujejo, da se vzporedne črte ne bodo nikoli srečale in da, če seštete notranje kote trikotnika, bo prišlo do 180 stopinj. To pomeni tudi, da če hodite 10 metrov naprej, zavijete desno, prehodite isto razdaljo in ponovite postopek še trikrat, se vrnete na isto točko.
Neevvlidska geometrija ne deluje tako. Trikotnik, vpisan na površino krogle - sferični geometrijski prostor - ima v svojih notranjih kotih več kot 180 stopinj, eden, narisan na površini sedla - hiperbolični geometrijski prostor - pa ima lahko manj stopinj. Sferična geometrija se uporablja pri navigaciji, ker je površina Zemlje sferična. Hiperbolične geometrije se kažejo več v kozmologiji.
"Hiperbolični prostor je oblikovan kot čip Pringles," je dejal Segerman.
Zaključek je, da bo raziskovanje neevvlidskih svetov prek virtualne resničnosti globoko čudno. Da bi znanstveniki lahko to čudno področje prevedli v prostor VR, so morali vključiti vsaj nekaj evklidskih značilnosti, če le želijo, da bi manj zmotili uporabnike, je dejal Segerman.
Projekt ni zasnovan za takojšnjo uporabo. Nastala VR okolica bi lahko naredila zabavne svetove v video igrah in jih celo uporabila za poučevanje študentov, kako se krmariti v takih prostorih. Poleg tega bi bilo mogoče v teh vrstah prostorov predstaviti nekatere vrste podatkov z veliko "razvejanih dreves", ki jih je običajno težko predstaviti.
Koristil bi lahko tudi pri matematiki. "Včasih je to vnašanje bolj neposredna stvar kot branje o tem ali računanje," je dejal Segerman. Osebno je hoja skozi neevvlidski prostor lažja, kot če bi jo poskušali analizirati na papirju, saj človek komunicira prek čutov tako kot v običajnem svetu.
Drugi raziskovalec, ki ga navaja v prispevku, Jeff Weeks, je izdelal simulatorje letenja, na primer, ki delujejo v tovrstnih prostorih.
"Pravi razlog (vsaj po mojem mnenju) je omogočiti ljudem razumevanje različnih neevvlidskih geometrij na ravni črevesja. Z drugimi besedami, namesto da poskušajo razumeti neevvlidske geometrije s formulami in abstraktnimi matematičnimi modeli , želimo, da jih ljudje neposredno izkusijo, "je Weeks, neodvisni raziskovalec, ki je zasnoval igre za raziskovanje matematičnih konceptov, povedal Live Science v elektronskem sporočilu.
Poučevanje ljudi, kako krmariti po takšnih čudnih prostorih, ima lahko koristi tudi v fizičnem znanju. Celotno vesolje, na primer, je dejansko neevvlidski prostor na velikih kozmoloških lestvicah.
"Sklepna ugotovitev je ta, da se moramo, če želimo razumeti naravni svet, v katerem živimo, spustiti iz evklidskih predsodkov in se ubadati z več drugimi vrstami geometrije."
Raziskava je podrobno opisana v dveh člankih, objavljenih na spletnem mestu za tisk arXiv.org.
