惠更斯摆轮——耦合摆的同步现象

探索荷兰物理学家克里斯蒂安·惠更斯于1673年发现的迷人同步现象

理论背景

Kuramoto 模型:

dθᵢ/dt = ωᵢ + (K/N) × Σⱼ sin(θⱼ - θᵢ)

1673年,荷兰物理学家克里斯蒂安·惠更斯发现:挂在同一根横梁上的两个摆钟,摆动会自动趋于同步,即使初始相位相反。这种现象称为次谐波同步或时钟同步,是自然界中最经典的耦合振子同步案例。

时间: 0.00s
同步程度: 0.00

相位差热力图

傅里叶频谱

控制面板

5
2.0
0.10
0.010

观察指南

  • 从低耦合强度 (K ≈ 0) 开始,观察独立的摆运动
  • 逐渐增加 K,观察向同步的转变过程
  • 当 K 超过临界值时,相位会自动锁定为同步状态
  • 相位差热力图实时显示同步状态
  • 傅里叶频谱揭示频率成分和谐波关系

当前参数