“萤火虫”

翻译:聂少良 | 原始英文版本

就像圣诞节的灯光温柔和缓地漂浮在半空中,萤火虫也为它们居住的森林带来一丝魔力。

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给萤火虫们
创造一些混乱 →

有些萤火虫种类甚至可以带来 更多 的魔力。在东南亚,如果你在深夜去到河岸边,便会被赐予一场绝妙的灯光秀 – 这是来自泰国萤火虫的馈赠:

一整片红树森林,一瞬间被全部点亮,一瞬间陷入黑暗,然后又被点亮 – 每一瞬间的明与暗都发生得近乎完全同步。几千只的萤火虫如何彼此协作来产生如此效果?谁是这寂静交响乐的指挥家?

这是一个持续了近一个世纪的谜团。1992年,一队美国科学家启程决心解开它。有点忧伤但是并不令人惊讶的是,媒体们嘲笑了这队科学家。一个小报上写道:“ 政府砸纳税人的钱去婆罗洲研究萤火虫可不是一个聪明的主意! ” 但是科学家们不屈不挠,带着摄像和计算仪器毅然踏上了征程。

那么,几千种萤火虫如何挑选一位带头大哥,同时也是一位节奏大师,以便跟随它的节奏从而同步闪动呢?科学家们发现的答案很简单:

它们没有带头大哥。

每只萤火虫都有 自己 的单独的内置时钟。每当这个时钟“敲击”到十二点,萤火虫便发光。

每只萤火虫并不将时钟和一位中央领袖同步,它们遵循的是以下几个步骤:

步骤一:当看到附近的萤火虫亮了,你就把自己的时钟往前推一点点。

步骤二:没了。

一个如此小的、窄范围内的互动真的可以导致遍布全森林的萤火虫和谐地同步闪动吗?通往真相的路只有一条...



等等。仔细看。

你看到了什么?

一开始,没什么。萤火虫的闪动看起来还没什么秩序。

但是过一会儿,你会注意到小片小片的萤火虫开始一起闪动 – 但是每片与每片之间依然不同步。

再过一会儿,你开始看到萤火虫的表演像“波浪”,跟棒球比赛中看台上激动的球迷一样。

最后,除了寥寥几只,所有萤火虫都开始一起闪动 – 而且最终,那几只拖后腿的也加入了萤火虫们共同的舞蹈。

还有什么更奇妙的吗?如果你制造一些混乱来干扰这些萤火虫...

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再次扰乱这些
萤火虫 →

...是的,这可以导致它们短时间的行为分散,但是慢慢地而且毫无疑虑地,它们的行为将再次集中,然后同步闪动,就像只有一只萤火虫。

这里提供更多的几个按钮 & 滑动条供你使用,你可以和虚拟萤火虫们随意玩耍:



这便是我们萤火虫宝宝的魔术戏法背后的秘密:

小规模
互动
大规模
秩序

人们后来发现,萤火虫并不是唯一的从下而上来同步自己的事物。你的神经元产生脑波。你的心脏起博细胞同步发动和运作。甚至一堆放在摇摇晃晃的平台上的没有生命的节拍器也开始同步行进。除了这些,对自同步的理解帮助我们搭建了更好的激光,电脑和通讯技术!

现在想想,自同步系统的数学在部分程度上是由几个单纯喜欢萤火虫的科学家发现的。看来嘲笑他们的项目 “不是一个好主意” 并不是一个好主意。

. . .

你漂浮着,轻柔地,寂静中,偶尔用一点亮光给黑夜留下注脚。若只有你自己,可看的并不多。

但你一闪亮,便会激起身旁的小伙伴们一起闪亮,他们闪亮的时间就会比本来的要早一点点。而你旁边的,相应地会激发他们旁边的。

然后,旁边的旁边的,如此以往。

首先,小簇小簇开始一起闪动。然后,一束光浪扫过整个集群。最后,你们整体一同闪动,这耀眼灯束,全然和谐,并驾齐驱 – 全然同步。

你今天会制作怎样的小规模互动系统呢,小萤火虫?

灵感来源于 Steven Strogatz 的书,
SYNC: How Order Emerges From Chaos In the Universe, Nature, and Daily Life

作者 Nicky Case,带着我的赞助者的爱 & 支持 (全部赞助者的名单)

“萤火虫”项目全部开源,贡献给 public domain。 (来Github看源码!)

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