M / E 物质与能量实验室

COMPUTATIONAL PHYSICS / EXPERIMENT 001

一座城市。
一次能量释放。

从压力的跃变,到物质的运动。
用少数规则,观察爆炸之后的宏观过程。
真实城市轮廓 · 1 倍真实时间 · 30 秒

不是预制爆炸动画。画面采样自计算中的物质状态。向下观看 ↓

01 / OBSERVATION

从街道,看到全局。

冲击到达即切换视角,同一条真实物理时间线。

A / 行人视角模拟影像 · 无预制爆炸贴图 · 无音轨下载完整视频 ↓
输入建筑记录18,036
参与计算的物质块加载中
RTX 3090 实测用时加载中
输出画面加载中

LIVE READOUT / 录制数据

跟随视频,读取状态。

显示最接近当前播放时间的每秒采样。全片保持真实时间;负值表示能量释放前的等待。

释放后的物理时间
—
全场最高气体温度
—
已断裂物质块
—

02 / FIRST PRINCIPLES

让规则产生画面。

初始条件确定之后,不再指定火球的半径、云的轮廓或碎片轨迹。

01

能量进入物质

P = (γ − 1) ρe

向有限体积的空气沉积热能。温度改变压力,压力差使空气加速。模型从能量释放之后开始,不模拟核反应装置。

02

压力向外传播

∂U/∂t + ∇·F = S

有限体积法推进气体的质量、动量和总能量。冲击传播来自相邻单元的通量,不由动画曲线驱动。

03

连接失效,固体运动

F = ma

材料强度随温度降低;压力超过阈值后,预分割物质块脱离连接,受重力、气体阻力和近似接触作用。分块使用不同尺度。

04

热物质发光

Bλ(T) · (1 − e−τ)

使用普朗克谱的三个可见光采样近似发光颜色。沿视线累计气体吸收、散射和自发光,再映射到视频亮度。

05

空气携带尘埃

D c / Dt = Sdust

断裂区域释放的尘埃跟随气流运动,改变光学厚度。重力与气体密度差影响上升;没有手工生成的蘑菇云几何。

ONE WORLD

看见的东西,
都在状态里。

建筑与表层土壤采用相同固体规则;空气和尘埃由网格推进。太阳入射光与大气边界是外部条件。

03 / MODEL CARD

看懂现象,
也看懂近似。

这是宏观物理教学原型。它展示可计算的因果关系,不提供核爆破坏范围或工程安全预测。

空间分辨率与物质表示

只计算数据中心附近的有限区域,非全部 18,036 栋建筑。经纬度转为局部米制坐标,高度由英尺换算为米;建筑轮廓离散为柱状块。统一材料省略真实钢筋、玻璃、楼板与地下结构。固定下边界代表更深地层。

流体、断裂和守恒的边界

采用带斜率限制的 Rusanov 通量和二阶时间推进,存在显著数值扩散;固体为不旋转的预分割块,接触为近似响应。气固耦合并非严格不可穿透边界;机械阻力交换动量和做功,但温度、断裂与接触部分仍为近似,未构成完整的封闭能量系统。不能把烟尘形态或建筑倒塌方式当作定量结论。

光学与云形态的边界

使用灰体近似与单次散射,日光采用边界入射近似,热气体对固体的照明采用随物理场计算的辐射中心近似,不包含完整光谱输运、多次散射、空气电离、湿度凝结和潜热。网格不能解析真实湍流;当前模型不保证形成清晰的典型蘑菇云。视频没有额外补画云形。

时间线与可复现性

运行报告载入中。

脚本固定城市分块随机种子,GPU 原子操作仍可能造成细微运行差异。运行报告包含每秒物理读数,源码附带重建与测试命令。