除了薛丁格家「又死又活」的貓,物理學「四大神獸」還有什麼?

2021-01-10 勵新科技

自初中學習物理時,相信不少人就有耳聞過物理學的「四大神獸」。就算沒辦法全部叫出來名字,起碼薛丁格的貓還是聽過的。這四隻神獸分別對應著量子力學、微積分學、經典力學、熱力學第2定律。

說起來這四隻神獸還挺厲害的,像極了仙俠小說裡的人物。又是縮地成存,又是推演萬物,甚至還能逆轉陰陽,逆亂生死。而且它們還充滿邪性,帶給有些科學家一生的困擾。今天就讓小編來帶大家細數一下這四隻「神獸」吧。

1.逆亂生死的「貓妖」——薛丁格的貓

因為此貓誕生在一個風流的物理學家——薛丁格手上,所以也就被賜以名字:薛丁格的貓。這隻貓自出生,就待在一個「刑場」裡,刑場是個密室,裡面有電子開關控制的錘子,也存放著劇毒的毒藥瓶。

該電子開關被放射性原子控制,只要原子衰敗放射出α粒子,錘子就會擊碎毒藥瓶,貓則必死無疑。不過原子核衰變是完全隨機的,所以人們永遠無法知道這隻貓何時會死亡。換句話說,打開密室之前,貓都保持著一種「非死即生」的狀態。而賦予量子疊加的定義後,這隻貓在被觀測之前就變成了「既死又活、生死疊加」的狀態。

2.縮地成寸的「烏龜」——芝諾的烏龜

公元前464年,古希臘的物理學家編了一個故事。說芝諾有一隻烏龜,而海神之子要跟這隻烏龜賽跑。為了表示謙讓,所以讓這隻烏龜提前奔跑了100米。當海神之子追到100米的時候,烏龜已經跑到110米處了。

海神之子就繼續追,當追到110米時,烏龜則到了111米。烏龜每次都能多跑之前距離的10分之1。所以儘管二者可以「無限近」,但海神之子永遠也追不上這隻烏龜。這個故事在中國也有類似的「變種」,《樁子篇》中的「一尺之棰,日取其半,萬世不竭」其實是同樣的道理。

3.推演萬物的「怪獸」——拉普拉斯獸

拉普拉斯是經典力學19世紀最厲害的早期人物之一,他結合天體力學、概率論等思想,創造了宏觀經典力學的守護神獸——拉普拉斯獸。這隻神獸的「原理」是通過記錄所知道的宇宙中的每個原子確切的位置和動量,並用牛頓的簡潔公式,瞬間算出宇宙的過去與未來。

即了解物質前一刻運動狀態,推算下一刻的,如果整個宇宙每一個粒子狀態都能確定,那麼下一刻宇宙的狀態就會被算出。只不過這隻「神獸」不出100年就被幹掉了,且拉普拉斯獸的算力上限被證實為10120比特。所以,假想的驚人算力是不存在的。

4.逆轉陰陽的「妖怪」——麥克斯韋妖

自公元1200年開始,無數的科學家都痴迷於「永動機」無法自拔。到了19世紀熱力學蓬勃發展,而永動機計劃也一一「斃命」。但電磁學大家麥克斯韋創立了「麥克斯韋妖」,如果他的想法是真,那麼違背熱力學第2定律的永動機就是有可能成真的。

麥克斯韋假想這個妖怪存在,並可以控制單個分子運動,所以它只需要把快速移動的分子從左扔到右邊,慢速移動的分子從右扔到左邊,兩邊就會形成溫差,熵也能自發減小。如果這只能逆亂陰陽的妖怪真的存在,那麼擊敗熱力學第2定律不在話下。

可惜困擾科學家150多年,仍得不出一個結果,到了21世紀雖然有科學家發明了迷你的「麥克斯韋妖」,但仍需要光能做為能源。不過科學家仍希望有一天可以找到「它」,因為有了它老人可以變成黑髮,宇宙能得以重生,破鏡可以重圓。

其實除了這「四大神獸」,在物理學乃至科學的殿堂裡,仍有更多神奇的「生物」。它們遲早有一天會被人類所馴服,為人們服務。

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  • 物理學四大神獸,除了薛丁格的貓,你還知道幾個
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  • 物理學的「四大神獸」
    哈嘍,大家好,我是崽偉,今天我們來講講物理學的四大神獸。四大神獸大家肯定都知道。分別是芝諾的烏龜、拉普拉斯獸、麥克斯韋妖、薛丁格的貓。那麼你們知道它們的定義嗎?芝諾的烏龜烏龜大家都知道是什麼,可你們知道芝諾是誰嗎?他是古希臘的哲學家。
  • 物理學上的四大神獸
    在科學這座聖殿裡,沒有蠻橫的神獸,只有馴服的寵物。 引言:神獸出沒的物理界物理學上有四大神獸,芝諾的烏龜,拉普拉斯獸、麥克斯韋妖、薛丁格的貓。分別對應著微積分、經典力學、熱力學第2定律和量子力學。
  • 物理學隱藏著四大神獸,目前只有兩個被論證,最後一個極難理解
    一提到四大神獸,大家就會想到古代傳說中的朱雀玄武。殊不知在物理學界也流傳著四個不簡單的神獸,其中有真實存在的,也有虛構的,他們身上無一例外都蘊含著物理學奧妙的哲學道理。縮地成寸芝諾龜芝諾龜傳聞是在公元前400年出現的,它的主人就叫芝諾。
  • 薛丁格的貓到底是什麼梗?為何一會死一會活,一會既死又活?
    還有十多種理論,這裡不一一說了,反正公說公有理婆說婆有理。  幾十年前的貓——不確定性  有了上面的爭執便有了這個假想實驗,薛丁格描述的是一隻貓放在裝有少量放射性物質的盒子裡。當放射性物質衰變時,它會觸發毒藥瓶上的計數器,導致毒藥瓶被破壞,從而殺死貓。
  • 可推演萬物逆轉時空 活躍在物理殿堂的四大神獸技能逆天
    科學史上流傳著非常有名的物理學四大神獸:芝諾的烏龜、拉普拉斯獸、麥克斯韋妖、薛丁格的貓,分別對應著微積分、經典力學、熱力學第二定律和量子力學理論。這四大神獸的能力並不弱於傳說中的青龍白虎朱雀玄武,芝諾的烏龜能縮地成寸,拉普拉斯獸明察大道推演萬物,麥克斯韋妖操控萬物逆轉時空,薛丁格的貓能製造宇宙超越生死。縮地成寸芝諾龜芝諾龜的的主人就叫芝諾,這是一隻在賽跑中無論什麼誰都追不上的烏龜。
  • 物理學四大神獸,有一個已經被消滅,最早出現的那個晦澀難懂
    時至今日,這一部分理論中,有的仍然是物理學領域的重點課題,有的已經被新興理論推翻,其中最著名的就是「四大神獸」了。最早出現的「神獸」是芝諾的烏龜,它所對應的理論是微積分,這個幫助人們解決了大量測算問題的理論,十分晦澀難懂,卻在學術界發揮著重要作用。
  • 薛丁格的貓是什麼意思比喻什麼 薛丁格的貓通俗解釋
    薛丁格的貓這句話真的是比較火的,但是還是有很多的人不太清楚這到底是個啥意思,來看看薛丁格的貓比喻什麼?  比如你有個老婆,你不確定她愛不愛你,這個時候在你的思維中只會有兩個結果,愛或不愛,你不問,這兩個結果永遠存在,科學上把這個稱作《既愛又不愛》,這個也就是對應薛丁格的貓裡的,既死又活的狀態吧。  只有你問了,才會有結果,但是一旦你問你老婆,這個結果就會被決定。而這個結果是由於你提出了問題所導致的,也就是你的提問直接幹預了結果。
  • 塑料行業的四大神獸:PE、PP、PVC和ABS可能會重構人類文明
    作者 | 老馬來源 | 廢塑料新觀察   物理學上有四大神獸。   芝諾的烏龜,拉普拉斯獸、麥克斯韋妖和薛丁格的貓。分別對應著微積分、經典力學、熱力學第2定律和量子力學。   塑料行業也有四大神獸。   PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯) 、PVC(聚氯乙烯 )和ABS(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體的三元共聚物)。
  • 薛丁格的貓的真正意義是什麼?似懂非懂難捉摸,到底說啥?
    薛丁格的貓的真正意義是什麼?似懂非懂難捉摸,到底說啥?舉個現實中宏觀的例子,你就能知道「薛丁格的貓」有多麼讓人匪夷所思了!你呆在家裡的客廳裡,同時你的臥室裡有一臺電腦,你知道那臺電腦肯定在那裡,因為你之前一直在用它!
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  • 文化:生物學中的薛丁格的貓:75年的生命是什麼?
    【文化:生物學中的薛丁格的貓:75年的生命是什麼?】什麼是生命?(1944年),奧地利物理學家、諾貝爾獎得主歐文·薛丁格利用這個尚未解決的問題,提出了一個更具體但同樣具有挑釁性的問題。他問道,是什麼讓生命系統與已知的物理定律相悖?
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    夢見貓死了,對於健康是不好的,有可能病情會惡化,而牠的死亡如果讓你感覺到恐懼,在感情上很有可能會失利,要注意是否有第三者介入感情,或者這個第三者就在你身邊。 打算出門的人夢見貓死了又活過來,建議照計劃進行,可得平安。 準備考試的人夢見貓死了又活過來,意味著經過一次的阻礙而後順利如願。 懷有身孕的人夢見貓死了又活過來,預示生女,秋佔生男。
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    除了這些之外,那麼在海賊王的後期還有沒有可能出現別的幻獸種果實呢?還別說,其實還真有可能。首先西方龍就是其一,凱多的果實能力我們都知道了,是東方龍的形態,屬於我們古代神話中的一種生物,而西方龍則是西方的神話生物。這兩者都同屬於龍龍果實,既然東方龍都已經出現了,那麼在後面,西方龍也是有可能出現的,而西方龍極有可能是革命軍龍也說不定。
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