Настольная игра про квантовую физику - Antimatter Matters Quantum Physics Board Game
Автор научной статьи: Борис tielestr Самарин
"Часто говорят, что из всех физических теорий, предложенных в нынешнем веке, квантовая теория - самая дурацкая.
Некоторые заявляют даже, что единственное достоинство квантовой теории в том, что она безусловно верна."
Митио Каку, физик-теоретик
ВВЕДЕНИЕ
Квантовая физика. Физика элементарных частиц. Стандартная модель. Эти словосочетание повергают нерадивых студентов физмата в уныние, а у простых людей вызывают как минимум непонимание. Что это такое? Наверное что-то ужасно скучное и сложное. Однако создатели Antimatter Matters Quantum Physics Board Game (далее просто Antimatter Matters) пытаются доказать нам обратное, то есть квантовая физика - это чертовские интересно!
Деньги для данного проекта уже были успешно собраны благодаря KICKSTARTER-у. И уже в ноябре 2013 года компания ELBOWFISH должна изготовить первые партии Antimatter Matters. Посмотреть что из этого получится крайне интересно. Есть не так уж и много хороших книг, где простым языком рассказывают про квантовую физику и смежные ей разделы. А тут должна выйти целая настольная игра, тематически сильно привязанная к этим сложным наукам.
В ТЕОРИИ
Игрокам Antimatter Matters предстоит взять на себя роль ученых на космической станции SQEAC (Space-based Quark & Electron Antimatter-powers Combiner). Здесь проводятся беспрецедентные эксперименты по созданию материи из отдельных элементарных частиц. Так в базовом варианты игры от двух до шести ученых пытаются как можно быстрее собрать атом водорода. Казалось бы, что может быть проще? Берем щепотку кварков, склеиваем "глюонами", добавляем электромагнитные силы в виде фотона и вешаем на орбиталь электрон. Однако, есть проблемы. Во-первых, ученых много, и первыми быть хотят все. Во-вторых, эксперименты на станции никогда не идут как надо. Ах, да, и третья проблема - глюоны, кварки... да что это вообще такое?
По-научному: Кварки - это частицы, из которых состоят в частности протоны и нейтроны. Кварки не могут существовать по одиночке и постоянно связаны сильным взаимодействием, за которое отвечают отдельные частицы - глюоны. Кварки бывают различных типов или по-научному "ароматов". Всего их шесть, а в игре представлены лишь два аромата: верхний и нижний. Протон, к примеру, состоит из двух верхних и одного нижнего кварка. Нейтрон - из двух нижних и одного верхнего.
НА ПРАКТИКЕ
Имеется игровое поле, по которому перемещаются фигурки ученых. Перемещение задает бросок 8-гранной кости. Сколько выпало - столько секторов можно пройти в любом из направлений. На секторах имеются изображения различных частиц и событий. Остановившись на секторе, ученый получает соответствующую частицу или запускает событие. Таких как, например, перенос в другую часть поля ("Квантовое туннелирование"), выдача дополнительных карт или запуск "Антиматериальной вертушки". Эта самая вертушка убирает случайную частицу с планшета игрока, куда каждый ученый заботливо складывает добытые им кирпичики мироздания. На вертушку ученые натыкаются и сами, но в этом им также помогают карты вроде "Антиматериальной опасности".
На картинке видны нижние и верхние кварки (цветные кубики), электроны (фиолетовые цилиндры), фотоны (желтые штуковинки) и глюоны (белые с цветными полосками рогатинки). В нижнем левом углу игрового поля - главный источник фрустрации - антиматериальная вертушка.
ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА
Структура хода в игре такова:
1. Игрок бросает 8-гранную кость и передвигается в выбранном направлении на указанное число шагов. Получает частицу с сектора, на которой остановился.
2. Игрок использует карты движения. Несколько карт можно комбинировать в одно движение. Возможно повторное получение частицы в тот же ход.
3. Игрок использует оставшиеся карты действий. Как правило в них содержаться всякие неприятности для оппонентов. Например, можно перепутать цвета собранных кварков ("Обнаружен цветовой сдвиг"). Или заставить всех обменяться картами на руках ("Обнаружен глюоный обмен"). В ответ на сыгранные им карты другие могут отвечать своими картами и таким образом перенаправить угрозу, защититься от нее или устроить неприятности в ответ.
4. Игрок берет 2 карты. Если среди них пришли карты немедленных событий, он обязан их немедленно разыграть. Карты свыше шести сбрасывают.
Карты изображают разные загадочные квантовые явления, неожиданные результаты экспериментов и неисправности оборудования. Их можно разделить на четыре основных типа:
1) Карты движения продлевают перемещения игрока с определенными ограничениями.
2) Карты действия позволяют ставить палки в колеса коллегам-ученым.
3) Карты немедленных событий срабатывают сами и несут в себе одни неприятности.
4) Карты защиты отменяют действия чужих карт аки Counterspell-ы из Magic The Gathering.
Слева на право: карта защиты, карта немедленного события и карта действия
Слева на право: карта движения, карта немедленного события
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО СОЗДАНИЮ ЧАСТИЦ
В продвинутых версия игры можно заняться синтезом сложных элементов, например дейтерия, гелия, лития и многих других, но для простоты рассмотрим сбор частиц на примере водорода. Он состоит из следующих элементов:
1) Электрон
2) Фотон/Электромагнитное взаимодействие
3) Глюон/Сильное взаимодействие
4) 1 нижний кварк
5) 2 верхних кварка
С первыми тремя компонентами все просто - достаточно найти на игровом поле соответствующий сектор и компонент ваш. Но с кварками ситуация интереснее. Квантовая физика требует, чтобы все 3 кварка были разных цветов. В игре нижние кварки выглядят как сине-зелено-красные кубики. Верхние кварки - как такие же кубики, но поменьше размером (их масса меньше, чем у нижних кварков).
Когда ученый найдет, допустим, сектор зеленого нижнего кварка, он кладет себе на планшет большой кубик зеленой стороной вверх. И если далее ему встретится зеленый верхний кварк подобрать его не получиться - квантовые законы запрещают. Нужен красный или синий кварк. При том верхний.
По научному: Помимо аромата , каждый из кварков может принимать три значения квантового числа, которое называется его цветом. Цвета три: синий, зеленый и красный. Разумеется, кварки не пахнут и не имеют цвета как такового, просто физикам нравится выдумывать забавные названия для абстрактных свойств частиц. Существует принцип, согласно которому кварки в природе могут образовывать только такие комбинации, суммарный цвет которых оказывается нейтральным. В частности нейтральный цвет дает сочетание красного, зеленого и синего кварка. Есть также частицы состоящие из пар кварков сформированных по-принципу "цвет-антицвет", но в данной игре не используются. Слабое взаимодействие, кстати, тоже осталось за бортом.
Водород в учебнике физики выглядит примерно так.
Когда все компоненты будут в сборе, игроку остается добраться до центра поля и победа у него в кармане. Надо сказать, что сам по себе сбор - занятие не трудное. Все усложняется благодаря картам действий. Игроки здорово мешают друг-другу путая цвета кварков, аннигилируя частицы, отбирают нужные для движения карты и все время оттягивают чью-то победу. А для тех кому не нравятся такие "подлые" научные методы в игре есть кооперативный режим. В нем игроки общими усилиями пытаются создать по-настоящему крупные частицы, например Углерод-12, в котором только кварков 36 штук!
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Несмотря на сложную тематику игра в сущности довольно проста. Ходим по секторам, собираем детали, мешаем оппонентам по мере сил. Взаимодействие игроков довольно ограничено, фактор случайности существенен. Это, конечно, не типичный "кинь-двинь", ведь определенная свобода перемещение у игрока есть всегда, но все же к нему близко.
Карты событий, затейливо оформленные и остроумно подписанные, вносят определенное разнообразие в игровой процесс. Но, к сожалению, их не так уж и много и скоро все их комбинации игроки выучат наизусть.
Ситуацию отчасти исправляют дополнительные варианты игры, например командный и кооперативный. Есть также возможность гибкой настройки сложности игры. Так в одной и той же игре разные люди могут собирать разные частицы. Новички собирают водород, а бывалые игроки - какой-нибудь гелий (в нем компонентов побольше). Или новички работают над частицей в кооперативе, а остальные - каждый сам за себе. Вариантов много.
В итоге получаем простую в освоении и незамысловатую по сути игру, которая хорошо подойдет людям неискушенным в настольных играх, а также просто поклонникам науки. Еще авторы игры резонно рекомендуют ее для школ.
Однако не смотря на свои недостатки, на мой взгляд, эта игра заслуживает самого пристального внимания. Ведь главное достоинство ANTIMATTER MATTERS - это ее тематика, ее вклад в популяризацию науки. Пусть в ней упоминаются самые азы квантовой физике, но этого вполне достаточно чтобы заинтересовать людей на более подробное изучение данной темы. Сегодня человек поиграл в ANTIMATTER MATTERS, завтра почитал книги Хоукинга, а послезавтра подписался на рассылку elementy.ru
И такой человек уже не будет удивленно пожимать плечами при слове "кварк", и уж точно не будет истерить про конец света, когда очередной ускоритель частиц введут в строй.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. http://www.kickstarter.com/projects/elbowfish/antimatter-matters-a-quantum-physics-board-game-re
2. http://www.derpygames.com/NBBA_rules.pdf
3. http://elbowfish.com/visual-rulebook/AntimatterMatters_VisualRulebook-BETA.pdf
4. http://elementy.ru/lib/432007
5. http://xkcd.ru/i/465_v1.png
P.S.
"Часто говорят, что из всех физических теорий, предложенных в нынешнем веке, квантовая теория - самая дурацкая.
Некоторые заявляют даже, что единственное достоинство квантовой теории в том, что она безусловно верна."
Митио Каку, физик-теоретик
ВВЕДЕНИЕ
Квантовая физика. Физика элементарных частиц. Стандартная модель. Эти словосочетание повергают нерадивых студентов физмата в уныние, а у простых людей вызывают как минимум непонимание. Что это такое? Наверное что-то ужасно скучное и сложное. Однако создатели Antimatter Matters Quantum Physics Board Game (далее просто Antimatter Matters) пытаются доказать нам обратное, то есть квантовая физика - это чертовские интересно!
Деньги для данного проекта уже были успешно собраны благодаря KICKSTARTER-у. И уже в ноябре 2013 года компания ELBOWFISH должна изготовить первые партии Antimatter Matters. Посмотреть что из этого получится крайне интересно. Есть не так уж и много хороших книг, где простым языком рассказывают про квантовую физику и смежные ей разделы. А тут должна выйти целая настольная игра, тематически сильно привязанная к этим сложным наукам.
В ТЕОРИИ
Игрокам Antimatter Matters предстоит взять на себя роль ученых на космической станции SQEAC (Space-based Quark & Electron Antimatter-powers Combiner). Здесь проводятся беспрецедентные эксперименты по созданию материи из отдельных элементарных частиц. Так в базовом варианты игры от двух до шести ученых пытаются как можно быстрее собрать атом водорода. Казалось бы, что может быть проще? Берем щепотку кварков, склеиваем "глюонами", добавляем электромагнитные силы в виде фотона и вешаем на орбиталь электрон. Однако, есть проблемы. Во-первых, ученых много, и первыми быть хотят все. Во-вторых, эксперименты на станции никогда не идут как надо. Ах, да, и третья проблема - глюоны, кварки... да что это вообще такое?
По-научному: Кварки - это частицы, из которых состоят в частности протоны и нейтроны. Кварки не могут существовать по одиночке и постоянно связаны сильным взаимодействием, за которое отвечают отдельные частицы - глюоны. Кварки бывают различных типов или по-научному "ароматов". Всего их шесть, а в игре представлены лишь два аромата: верхний и нижний. Протон, к примеру, состоит из двух верхних и одного нижнего кварка. Нейтрон - из двух нижних и одного верхнего.
НА ПРАКТИКЕ
Имеется игровое поле, по которому перемещаются фигурки ученых. Перемещение задает бросок 8-гранной кости. Сколько выпало - столько секторов можно пройти в любом из направлений. На секторах имеются изображения различных частиц и событий. Остановившись на секторе, ученый получает соответствующую частицу или запускает событие. Таких как, например, перенос в другую часть поля ("Квантовое туннелирование"), выдача дополнительных карт или запуск "Антиматериальной вертушки". Эта самая вертушка убирает случайную частицу с планшета игрока, куда каждый ученый заботливо складывает добытые им кирпичики мироздания. На вертушку ученые натыкаются и сами, но в этом им также помогают карты вроде "Антиматериальной опасности".
На картинке видны нижние и верхние кварки (цветные кубики), электроны (фиолетовые цилиндры), фотоны (желтые штуковинки) и глюоны (белые с цветными полосками рогатинки). В нижнем левом углу игрового поля - главный источник фрустрации - антиматериальная вертушка.
ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА
Структура хода в игре такова:
1. Игрок бросает 8-гранную кость и передвигается в выбранном направлении на указанное число шагов. Получает частицу с сектора, на которой остановился.
2. Игрок использует карты движения. Несколько карт можно комбинировать в одно движение. Возможно повторное получение частицы в тот же ход.
3. Игрок использует оставшиеся карты действий. Как правило в них содержаться всякие неприятности для оппонентов. Например, можно перепутать цвета собранных кварков ("Обнаружен цветовой сдвиг"). Или заставить всех обменяться картами на руках ("Обнаружен глюоный обмен"). В ответ на сыгранные им карты другие могут отвечать своими картами и таким образом перенаправить угрозу, защититься от нее или устроить неприятности в ответ.
4. Игрок берет 2 карты. Если среди них пришли карты немедленных событий, он обязан их немедленно разыграть. Карты свыше шести сбрасывают.
Карты изображают разные загадочные квантовые явления, неожиданные результаты экспериментов и неисправности оборудования. Их можно разделить на четыре основных типа:
1) Карты движения продлевают перемещения игрока с определенными ограничениями.
2) Карты действия позволяют ставить палки в колеса коллегам-ученым.
3) Карты немедленных событий срабатывают сами и несут в себе одни неприятности.
4) Карты защиты отменяют действия чужих карт аки Counterspell-ы из Magic The Gathering.
Слева на право: карта защиты, карта немедленного события и карта действия
Слева на право: карта движения, карта немедленного события
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО СОЗДАНИЮ ЧАСТИЦ
В продвинутых версия игры можно заняться синтезом сложных элементов, например дейтерия, гелия, лития и многих других, но для простоты рассмотрим сбор частиц на примере водорода. Он состоит из следующих элементов:
1) Электрон
2) Фотон/Электромагнитное взаимодействие
3) Глюон/Сильное взаимодействие
4) 1 нижний кварк
5) 2 верхних кварка
С первыми тремя компонентами все просто - достаточно найти на игровом поле соответствующий сектор и компонент ваш. Но с кварками ситуация интереснее. Квантовая физика требует, чтобы все 3 кварка были разных цветов. В игре нижние кварки выглядят как сине-зелено-красные кубики. Верхние кварки - как такие же кубики, но поменьше размером (их масса меньше, чем у нижних кварков).
Когда ученый найдет, допустим, сектор зеленого нижнего кварка, он кладет себе на планшет большой кубик зеленой стороной вверх. И если далее ему встретится зеленый верхний кварк подобрать его не получиться - квантовые законы запрещают. Нужен красный или синий кварк. При том верхний.
По научному: Помимо аромата , каждый из кварков может принимать три значения квантового числа, которое называется его цветом. Цвета три: синий, зеленый и красный. Разумеется, кварки не пахнут и не имеют цвета как такового, просто физикам нравится выдумывать забавные названия для абстрактных свойств частиц. Существует принцип, согласно которому кварки в природе могут образовывать только такие комбинации, суммарный цвет которых оказывается нейтральным. В частности нейтральный цвет дает сочетание красного, зеленого и синего кварка. Есть также частицы состоящие из пар кварков сформированных по-принципу "цвет-антицвет", но в данной игре не используются. Слабое взаимодействие, кстати, тоже осталось за бортом.
Водород в учебнике физики выглядит примерно так.
Когда все компоненты будут в сборе, игроку остается добраться до центра поля и победа у него в кармане. Надо сказать, что сам по себе сбор - занятие не трудное. Все усложняется благодаря картам действий. Игроки здорово мешают друг-другу путая цвета кварков, аннигилируя частицы, отбирают нужные для движения карты и все время оттягивают чью-то победу. А для тех кому не нравятся такие "подлые" научные методы в игре есть кооперативный режим. В нем игроки общими усилиями пытаются создать по-настоящему крупные частицы, например Углерод-12, в котором только кварков 36 штук!
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Несмотря на сложную тематику игра в сущности довольно проста. Ходим по секторам, собираем детали, мешаем оппонентам по мере сил. Взаимодействие игроков довольно ограничено, фактор случайности существенен. Это, конечно, не типичный "кинь-двинь", ведь определенная свобода перемещение у игрока есть всегда, но все же к нему близко.
Карты событий, затейливо оформленные и остроумно подписанные, вносят определенное разнообразие в игровой процесс. Но, к сожалению, их не так уж и много и скоро все их комбинации игроки выучат наизусть.
Ситуацию отчасти исправляют дополнительные варианты игры, например командный и кооперативный. Есть также возможность гибкой настройки сложности игры. Так в одной и той же игре разные люди могут собирать разные частицы. Новички собирают водород, а бывалые игроки - какой-нибудь гелий (в нем компонентов побольше). Или новички работают над частицей в кооперативе, а остальные - каждый сам за себе. Вариантов много.
В итоге получаем простую в освоении и незамысловатую по сути игру, которая хорошо подойдет людям неискушенным в настольных играх, а также просто поклонникам науки. Еще авторы игры резонно рекомендуют ее для школ.
Однако не смотря на свои недостатки, на мой взгляд, эта игра заслуживает самого пристального внимания. Ведь главное достоинство ANTIMATTER MATTERS - это ее тематика, ее вклад в популяризацию науки. Пусть в ней упоминаются самые азы квантовой физике, но этого вполне достаточно чтобы заинтересовать людей на более подробное изучение данной темы. Сегодня человек поиграл в ANTIMATTER MATTERS, завтра почитал книги Хоукинга, а послезавтра подписался на рассылку elementy.ru
И такой человек уже не будет удивленно пожимать плечами при слове "кварк", и уж точно не будет истерить про конец света, когда очередной ускоритель частиц введут в строй.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. http://www.kickstarter.com/projects/elbowfish/antimatter-matters-a-quantum-physics-board-game-re
2. http://www.derpygames.com/NBBA_rules.pdf
3. http://elbowfish.com/visual-rulebook/AntimatterMatters_VisualRulebook-BETA.pdf
4. http://elementy.ru/lib/432007
5. http://xkcd.ru/i/465_v1.png
P.S.