生命游戏与本页画面
康威的生命游戏里,无限方格上的每一格x非生即死:活格,死格。记N(x)为x周围8格(含斜对角)里活格的个数,下一代是
也就是规则B3/S23。在这一页,你可以画下图样,看它演化,回看之前的代,提前看下一代,还能看到一个图样什么时候被证明已经安定。
所有格都由同一个旧的一代、在同一时刻更新。暂停时,“下一代预览”用空心框标出将要出生的格,用斜线标出将要死去的格。指向一格,会显出它周围的8格和活邻居数。棋盘没有边,也不首尾相接。画面边上的V形箭头写出那个方向画面外有几个活格。面板里的曲线,是棋盘上次改动以来每一代的活格数。
有几类东西一再出现。静物永远不变,比如方块和蜂巢。振荡子会回到原样,比如闪光灯每2代一次。飞船回到原来的形状,但换了位置:滑翔机每4代斜着挪一格。枪回到原样,每次留下点东西:高斯帕滑翔机枪每30代发射一架滑翔机。有些小图样要很久才安定,叫长寿图样(methuselah),比如R五连块。一格的下一代只取决于它周围3 × 3的一块,所以任何影响每代最多传一格,斜着走一步也算一格。这个上限叫光速c,滑翔机的速度是c/4。
页面只在能证明时才说一个图样安定了。证明靠的是这样一件事:记F为走一代,若两组活格X、Y相隔至少3格(斜着走一步也算一格),则
因为没有哪个3 × 3的块能同时碰到两组。所以,一旦留在原处的余烬自己周期重复,每艘飞船飞离时都与余烬、与别的飞船始终相隔至少3格,就再没有什么能扰动它们。曲线上的虚线标出从哪一代起,棋盘就是这样的余烬加上这些飞船。页面证明不了时,比如飞船快要相撞,或者枪还在发射,它就不说是否安定;它也从不断言一个图样不会安定。
康威在1970年设计了这个游戏,同年10月,马丁·加德纳在《科学美国人》上的专栏让它出了名。
值得注意
- 颜色和余辉是显示效果,不是规则的一部分。余辉按秒淡去,不按代,所以不表示一格的年龄。
- 安定不一定是静止:振荡子还在闪,飞船还在飞,读数会写明是哪种。曲线变平也不等于安定,棋盘可以一直在变,活格数却不变。