Скорость света (клеточный автомат)

В игре Конвея «Жизнь » (и связанных с ней клеточных автоматах ) скорость света — это скорость распространения по сетке ровно на один шаг (по горизонтали, вертикали или диагонали) за поколение. В одном поколении клетка может влиять только на своих ближайших соседей , и поэтому скорость света (по аналогии со скоростью света в физике) — это максимальная скорость, с которой может распространяться информация . Следовательно, это верхняя граница скорости, с которой может двигаться любой шаблон. ^[1]

Как и в физике, скорость света обозначается буквой c . Это, в свою очередь, используется в качестве ссылки для описания средней скорости распространения любого заданного типа космического корабля . Например, говорят, что планер имеет скорость c /4, поскольку для перевода заданного состояния одной клеткой требуется четыре поколения. Аналогично говорят, что «легкий космический корабль» имеет скорость c /2, поскольку для перевода заданного состояния двумя клетками требуется четыре поколения.

В то время как c является абсолютной верхней границей скорости распространения, максимальная скорость космического корабля в Игре жизни Конвея равна c / 2. ^[2] Это связано с тем, что невозможно построить космический корабль, который может двигаться каждое поколение. (Это неверно для клеточных автоматов в целом; например, в Seeds существует множество космических кораблей со скоростью света .) Однако объекты могут перемещаться со скоростью света, если они движутся через среду, отличную от пустого пространства. Такие среды включают следы ульев и чередующиеся полосы живых и мертвых клеток. ^[3]

Может показаться, что некоторые закономерности движутся со скоростью, превышающей скорость одной клетки за поколение, но, как и явления в физике, движущиеся быстрее скорости света, это иллюзия.

Примером может служить «Звездные врата», композиция из трех сходящихся планеров, которые взаимно уничтожаются при столкновении. Если легкий космический корабль (LWSS) сталкивается со сталкивающимися планерами, то будет казаться, что он продвинулся вперед на 11 клеток всего за 6 поколений и, таким образом, движется быстрее света. ^[4] Эта иллюзия возникает из-за того, что реакция уничтожения планера происходит путем создания и вскоре последующее уничтожение другого LWSS. Когда входящий LWSS сталкивается со сталкивающимися планерами, он не транспортируется, а вместо этого изменяет реакцию так, чтобы вновь созданный LWSS мог выжить. Единственный передаваемый сигнал определяет, должен ли выжить исходящий LWSS. Он не должен достигать пункта назначения до тех пор, пока LWSS не будет «транспортирован», поэтому никакая информация не должна перемещаться быстрее света.