Game yang Memperlambat Kecepatan Cahaya, A Slower Speed of Light (2012)

• Prototipe 3D orang pertama yang dibuat agar pemain dapat memahami teori relativitas khusus secara langsung; semakin banyak orb yang dikumpulkan, kecepatan cahaya dalam game makin mendekati kecepatan berjalan pemain
• Merender dunia dengan kecepatan cahaya yang diturunkan secara real-time, sehingga fenomena seperti efek Doppler, dilatasi waktu, transformasi Lorentz dapat diamati saat bermain
• Dibuat dengan toolkit open-source untuk Unity, OpenRelativity, dan juga digunakan sebagai fondasi bagi developer, pendidik, serta peminat fisika untuk membuat dan berbagi eksperimen relativitas
• Tersedia unduhan untuk Windows, Mac, dan Linux, dengan beberapa batasan eksekusi yang perlu diperhatikan secara terpisah, seperti crash pada sebagian chipset grafis Intel dan pengaturan resolusi di Linux
• Selain gamenya sendiri, materi presentasi dan makalah terkait juga dipublikasikan, sehingga cocok dimanfaatkan sebagai materi pendidikan, demonstrasi, dan eksperimen pengembangan

---

Memainkan dunia dengan kecepatan cahaya yang diperlambat

• A Slower Speed of Light adalah prototipe game 3D orang pertama di mana kecepatan cahaya berkurang setiap kali pemain mengumpulkan orb
• Kecepatan cahaya di dalam game dapat mendekati kecepatan berjalan maksimum pemain, dan dalam prosesnya efek visual dari teori relativitas khusus muncul secara bertahap
• Efek yang dirender secara real-time hingga akurasi per-vertex adalah sebagai berikut
  • Efek Doppler: pergeseran merah dan biru pada cahaya tampak, serta fenomena ketika inframerah dan ultraviolet berpindah ke wilayah cahaya tampak
  • Efek searchlight: fenomena meningkatnya kecerahan ke arah gerak
  • Dilatasi waktu: perbedaan aliran waktu yang dipersepsikan pemain dan dunia luar
  • Transformasi Lorentz: fenomena ketika ruang terdistorsi pada kecepatan yang mendekati cahaya
  • Efek runtime: fenomena ketika objek dapat terlihat dalam wujud masa lalunya karena waktu tempuh cahaya
• Menggabungkan gameplay yang mudah diakses dan latar fantasi dengan riset fisika teoretis dan komputasional untuk menghadirkan pengalaman edukatif yang kaya
• Materi presentasi tentang efek relativitas dapat diunduh dalam format PPT dan PPTX

OpenRelativity dan lingkungan eksekusi

• Game ini dibuat dengan toolkit open-source OpenRelativity untuk lingkungan pengembangan game Unity
  • OpenRelativity adalah alat yang membantu developer game, pendidik, dan peminat fisika membuat, menguji, serta berbagi eksperimen untuk mengeksplorasi efek teori relativitas khusus
• Unduhan dibagi untuk Windows, Mac, dan Linux
  • Windows
  • Mac
  • Linux
• Lingkungan eksekusi yang telah diuji mencakup konfigurasi berikut
  • Intel Core 2 Duo T9900 atau Core i7, kecepatan clock 2,8GHz
  • Windows 7, Mac OS X 10.6.8 Snow Leopard atau lebih baru, Linux Ubuntu 13
  • AMD Radeon HD 6970M, AMD Mobility Radeon HD 4850, Nvidia GeForce 9600M GT
  • RAM 8GB
• Informasi dukungan teknis mencakup beberapa batasan eksekusi
  • Sebagian pengguna melaporkan bahwa game ini juga dapat berjalan di Windows XP dan RAM 2GB
  • Ada bug yang diketahui yang menyebabkan game crash pada komputer dengan sebagian chipset grafis Intel, dan versi beta mungkin dapat memperbaiki masalah ini
  • Jika menggunakan beberapa prosesor grafis di Windows, game mungkin perlu dijalankan dengan prosesor grafis yang bukan default
• Di Linux, resolusi dapat ditentukan dengan opsi command line dari dalam folder game
  • 32-bit: ./"A Slower Speed of Light.x86" -screen-width [screenwidth] -screen-height [screenheight]
  • 64-bit: ./"A Slower Speed of Light.x86_64" -screen-width [screenwidth] -screen-height [screenheight]
  • Contoh: ./"A Slower Speed of Light.x86_64" -screen-width 1280 -screen-height 720
  • Opsi command line lengkap Unity dapat dilihat di dokumentasi

Materi edukasi dan publikasi terkait

• Publikasi terkait membahas latar belakang OpenRelativity dan pendidikan relativitas berbasis game secara lebih rinci
  • Makalah tahun 2016 oleh Zachary W. Sherin, Ryan Cheu, Philip Tan, dan Gerd Kortemeyer, Visualizing Relativity: the OpenRelativity Project
  • Makalah tahun 2013 oleh Gerd Kortemeyer, Philip Tan, dan Steven Schirra, A Slower Speed of Light: Developing intuition about special relativity with games
  • Artikel tahun 2013 oleh Gerd Kortemeyer dan penulis lainnya, Seeing and Experiencing Relativity – A New Tool for Teaching?

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• https://web.archive.org/web/20240513041141/http://gamelab.mi...

• Sebagai pengantar yang sangat bagus untuk membangun intuisi relativitas khusus dengan kecepatan cahaya yang rendah, saya sangat merekomendasikan George Gamow, “Mr Tompkins in Wonderland” (atau “in paperback”)
  Cerita-cerita pendek ini membahas hal-hal seperti bagaimana dunia akan terlihat jika kecepatan cahaya hanya 10 mil per jam

  • https://en.m.wikipedia.org/wiki/Mr_Tompkins

    Serinya terdiri dari empat buku: “Mr Tompkins in Wonderland” (1940), “Mr Tompkins Explores the Atom” (1945), “Mr Tompkins Learns the Facts of Life” (1953), dan “Mr Tompkins Inside Himself” (1967)
    Dua judul terakhir memang mengundang lelucon, tapi saya akan menahan diri

  • Redshift Rendezvous karya John E. Stith juga layak dilihat
    Ini bukan tutorial melainkan novel, tetapi efek relativistik memainkan peran besar di berbagai bagian

  • Saya tidak tahu apakah ini masuk akal secara fisika
    Semua kecepatan lain yang kita kenal pada akhirnya juga ditentukan sebagai bagian dari kecepatan cahaya, jadi rasanya semuanya akan melambat secara proporsional
    Misalnya, jika kecepatan cahaya 10 mil per jam, maka kecepatan suara akan sekitar 0,6 inci per jam, satu hari akan jauh lebih panjang, dan reaksi kimia juga akan memakan waktu berjam-jam
    Secara keseluruhan, tampaknya bagi manusia di dunia itu tidak akan ada perbedaan nyata dan semuanya akan terasa persis sama

• Ada game terkait bernama Velocity Raptor (2012): https://www.testtubegames.com/velocityraptor.html

  Diskusi lama: “Velocity Raptor – an adventure in 2+1 dimensions” (Maret 2015, 39 komentar): https://news.ycombinator.com/item?id=9247460
  Senang melihatnya masih ada online setelah dipindahkan dari Flash ke HTML5

• Dulu ada game Flash edukatif yang memasukkan prinsip relativitas ke dalam aturan permainannya
  Strukturnya berupa bergerak dari titik A ke titik B melewati ruangan-ruangan 2D, dan saya ingat ada perubahan jarak serta perubahan warna
  Misalnya, jika bergerak ke arah tertentu maka warna gembok berubah sehingga bisa dibuka dengan kunci berwarna yang sama
  Game itu menyenangkan, dibuat oleh seorang fisikawan, dan diunggah di situs pribadi yang sederhana, tetapi saya tidak ingat pernah melihatnya di mana
  Kalau ada yang tahu, akan bagus jika bisa membagikan tautannya

  • Apakah itu Velocity Raptor? https://news.ycombinator.com/item?id=40342086

• Konsepnya keren, tetapi saya menyelesaikannya dalam sekitar 5 menit, dan sekitar saat itu saya mulai merasa mabuk gerak

• Versi berikutnya mungkin bisa membahas apa yang terjadi ketika alfa tepat mendekati 1/137

  • Sejauh yang saya pahami sebagai orang nonspesialis, kalau konstanta struktur halus berubah sedikit saja, atom atau molekul seperti yang kita kenal pada dasarnya tidak akan ada
    Jadi gamenya kira-kira akan seperti ini

    a=1/1: sejauh mata memandang, tidak ada apa-apa

    …

    a=1/136: sejauh mata memandang, tidak ada apa-apa

    a=1/137: boom! kehidupan, alam semesta, dan segalanya

    Bisa jadi saya salah dan mungkin juga memahami angkanya terbalik, tetapi di antara konstanta universal, kecepatan cahaya terasa seperti kasus yang unik karena perubahan nilainya bisa menunjukkan perubahan efek yang bertahap dengan cara yang menarik

  • Maaf kalau ini pertanyaan amatir, tapi apa itu alfa?

• Game lain dalam kategori “mengajarkan matematika/fisika lewat gameplay” adalah Hyperbolica
  Ini adalah game menjelajahi dunia 3D yang menerapkan geometri hiperbolik, lalu belakangan geometri bola, dan rasanya benar-benar bikin otak melintir

  https://store.steampowered.com/app/1256230/Hyperbolica/

• Untuk dijalankan di komputer pada saat ini pertama kali keluar, ini adalah program yang sangat berat

  • Haha, bukankah ‘core 2 duo’ itu barang sekitar tahun 2005?
    Di hardware modern sepertinya ini akan berjalan mulus

• Misalnya, jika saya bergerak pada 1m/s dan kecepatan cahaya adalah 2m/s, apa yang akan terjadi?
  Rasanya harus ada sifat khusus ketika nilainya tepat setengah atau pada rasio tertentu terhadap kecepatan cahaya

  • Rasio hanya penting untuk osilasi, yaitu frekuensi
    Osilasi begitu karena ada ketidakseragaman dalam satu periode, sedangkan kecepatan translasi tidak memiliki sifat seperti itu

    Transformasi Lorentz, yang merupakan inti relativitas khusus, adalah korespondensi antara [0, c] dan [0, tak hingga], sehingga rasio terhadap kecepatan cahaya tidak bisa didefinisikan secara absolut
    Cahaya memiliki kecepatan tak hingga dalam kerangka acuannya sendiri

  • Setahu saya tidak begitu
    Hubungan antara kecepatan diri dan kecepatan cahaya itu mendekati asimtot, jadi kurvanya cukup kontinu
    Hal-hal aneh mulai terjadi saat mendekati kecepatan cahaya, jadi dalam contoh ini sekitar 1,9~1,999m/s, dan fisika “rusak” pada 2m/s, tetapi tidak ada satu titik tertentu di antara 0~1,999 yang tiba-tiba memunculkan sesuatu yang menakjubkan

  • Saya pernah menonton video YouTube tentang topik itu

    Mungkin video ini

    https://youtu.be/ge_j31Yx_yk