物理學四大神獸你知道嗎?

2021-01-21 河北工業大學化工學院

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。

這四大神獸並不弱於傳說中的青龍白虎朱雀玄武,芝諾的烏龜時空雙修能縮地成寸,拉普拉斯獸明察大道推演萬物,麥克斯韋妖操控萬物逆轉陰陽,薛丁格的貓能製造宇宙超越生死。這四大神獸,它們既給聰明的科學家帶來困擾,同時也給促進了某些學科的發展,下面我們就一起來看一看吧。

麥克斯韋妖(Maxwell's demon),是在麥克斯韋假想的妖,能探測並控制單個分子運動。

簡單描述,一個絕熱容器被分成相等的兩格,中間是由「妖」控制的一扇小「門」,麥克斯韋妖個頭迷你,眼神好,反應敏捷,能準確地探測並控制單個分子運動,迅速把快速移動的分子從從左盒丟進右盒,把慢速運動的分子從右盒丟進左盒。因此,這個小盒子不僅左右部分形成了溫差,實現熵的自發減少。乍一看來,麥克斯韋妖擊敗了熱力學第2定理。

拉普拉斯獸是由法國數學家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯於1814年提出的一種科學假設 。此「獸」知道宇宙中每個原子確切的位置和動量,能夠使用牛頓定律來展現宇宙事件的整個過程,過去以及未來。

這個刑場是一個密室,刑具是錘子和毒藥瓶,這個錘子由電子開關控制,而電子開關又由放射性原子控制。如果原子核衰變,則放出阿爾法粒子,觸動電子開關,貓必死無疑。不過,原子核的衰變是隨機事件。儘管人們能精確知道原子核衰變時刻的概率,卻無法判斷它具體何時衰變。所以,儘管薛丁格之貓必死無疑,人們卻無法得知它具體何時死亡。這麼說來,打開密室前,這隻貓便處於生死疊加的狀態。

比賽開始,當阿喀琉斯追到100米時,烏龜已經向前爬了10米;阿喀琉斯繼續追,而當他追完烏龜爬的10米時,烏龜又已經向前爬了1米;阿喀琉斯只能再追向前面的1米,可烏龜又已經向前爬了1/10米;就這樣,芝諾之龜總能與阿喀琉斯保持一個距離,不管這個距離有多小,但只要烏龜不停地奮力向前爬,阿喀琉斯就永遠也追不上烏龜!

除了這赫赫有名的四大神獸,物理學上還有很多魑魅魍魎,但無論什麼樣的神獸,最終都會被科學馴服。

芝諾的烏龜基本已經死了,微積分的基礎便是建立在它的屍體上。

拉普拉斯獸大約在龐加萊時代就被混沌效應的引入給推翻了,再加上後來的海森堡的臨門一腳,拉普拉斯獸已經逃回威斯特敏斯特教堂為爵爺守靈了。

麥克斯韋妖將資訊理論中的信息量定義與熱力學中的熵聯繫了起來,尋求到了自己新的保護門派。

薛丁格的貓現在還是不知是死是活,躲在量子力派的屋簷下瑟瑟發抖,但大多數科學家喜歡上了這隻寵物。

實際上這些神獸都是人們思維的想像,也正是這些思維的結晶促進了人類社會的發展。

相關焦點

  • 物理學上的四大神獸,除了薛丁格的貓,你知道其他三大神獸嗎?
    在物理學發展的路上,曾經出現過四大「神獸」,每一個神獸都對應著一個經典的物理學理論,分別為微積分,量子力學,經典力學與熱力學第二定律。今天小編就和大家具體的介紹介紹。1.薛丁格的貓這四大神獸裡,最為人熟知的也許就是量子力學中最為著名的思想實驗薛丁格的貓了。
  • 物理學上的四大神獸,你都知道是什麼嗎?
    人類的物理學經過了幾千年的發現與發展。物理學界也湧現出了一大批的天才物理學家,他們也提出了很多顛覆性的開創性理論。在物理學發展的路上,曾經出現過四大「神獸」,每一個神獸都對應著一個經典的物理學理論,分別為微積分,量子力學,經典力學與熱力學第二定律。今天就和大家說說。
  • 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。在2000多年前的古希臘,他講過一個故事:烏龜和人賽跑,人的速度是烏龜的十倍。人類很有體育精神,他讓烏龜先跑100米,然後自己才跑。
  • 物理學上的四大「神獸」,除了薛丁格的貓,你還知道哪幾個?
    物理學是隨著人類社會實踐的發展而產生、形成和發展起來的,它經歷了漫長的發展過程。物理學起始於伽利略和牛頓的年代,現如今的物理學已經成為了一門有眾多分支的基礎科學。在物理學發展壯大的過程中,曾經出現過四大「神獸」,每一個神獸都對應著一個經典的物理學理論,分別為微積分,量子力學,經典力學與熱力學第二定律。
  • 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。
  • 物理學四大神獸,除了薛丁格的貓,你還知道幾個
    物理學有四大神獸,除了我們基本都聽說過的薛丁格的貓,其他三個分別是芝諾的烏龜,拉普拉斯獸,麥克斯韋妖。它們有什麼不同?為什麼我們要稱它們為物理學四大神獸,下面我按照時間順序給大家講一下。雖然在我們看來,不說阿基裡斯,連我們普通人都能輕鬆追上芝諾的烏龜,可是在物理學上就需要更為嚴謹的邏輯證明。後來,微積分的出現讓我們打敗了這隻烏龜。拉普拉斯獸,出生日期為1814年,主人是拉普拉斯,所屬門派為經典力學,神通是善推演,能知萬物。此「惡魔」知道宇宙中每個原子確切的位置和動量,能夠使用牛頓定律來展現宇宙事件的整個過程,過去以及未來。
  • 物理學四大神獸——麥克斯韋妖
    麥克斯韋妖物理學上存在著四大神獸——芝諾的烏龜、拉普拉斯精靈、薛丁格的貓和麥克斯韋妖,這四大神獸出現時可把當時的科學家折磨慘了。簡單點說分子運動快就溫度高,分子運動慢就溫度低,我們常說的絕對零度是不可能達到的就是因為只有分子不運動時才能達到,而我們都知道分子都是不停做無規則運動的。
  • 物理學的「四大神獸」,又兇又萌,還有超能力!
    物理學是一個美麗而又令人著迷的學科,它有著四大神獸為其鎮守邊疆。這四大神獸又兇又萌,還個個擁有超能力,讓我們一起來看看吧!02拉普拉斯獸這隻神獸的能力是——善推演,能知萬物!麥克斯韋統一了電與磁,和牛頓一起開創了近乎完美的經典物理學時代,以至於使人們認為物理學大廈已經建成,「物理學已經無所作為,往後無非在已知規律的小數點後面加上幾個數字而已。」由此可見麥克斯韋的偉大。
  • 物理學之四大神獸(1)——芝諾的烏龜
    物理學史上有著名的四大神獸,分別是芝諾的烏龜,拉普拉斯獸、麥克斯韋妖、薛丁格的貓。
  • 除了「薛丁格的貓」,物理學四大神獸還有誰?
    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定律和量子力學這世間存在一種神獸,它神通廣大、無所不知。只要它願意動動手指和眼睛,記錄下某一刻它能知道宇宙中每個原子確切的位置和動量,就能用牛頓的簡潔公式,瞬間算出宇宙的過去與未來。這就是大名鼎鼎的諦聽神獸拉普拉斯,善推演,能知萬物。
  • 物理學四大神獸之芝諾的烏龜,芝諾悖論到底存不存在?
    你相信嗎?物理學四大神獸之芝諾的烏龜,這則悖論曾經困擾了整個科學界上千年之久,甚至導致了第二次數學危機,你是否聽過這樣一個故事,烏龜與人類賽跑,由於人的平均速度是烏龜的十倍,鑑於人類很有體育精神,於是他決定,讓烏龜先跑100米,然後自己再跑,當他跑了100米後,這名人類發現烏龜領先他十米,於是他又奮力地追了一米,此時,人們發現烏龜比他領先了十釐米,那麼人類,究竟何時才能追上烏龜?
  • 物理學四大神獸之芝諾的烏龜
    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、熱力學第二定律和量子力學。因此,這毫無道理的芝諾之龜,以神獸姿態定居物理帝國2000年。       整整兩千年後,數學巨匠萊布尼茨與科學巨匠牛頓隔空修煉「微積分」,用微積分中的「極限」法門攻破了時空連續性。
  • 科學界4大神獸聚集:麥克斯韋妖是什麼?通俗易懂的物理學!
    今天小編就來和大家詳細的聊聊物理學界的四大神獸,看科學家們是如何讓普通人也能聽懂高深的理論的。這四大神獸分別是:芝諾的烏龜,拉普拉斯獸,麥克斯韋妖和薛丁格的貓。這四大神獸中,芝諾的烏龜對應的是微積分,拉普拉斯獸對應的是經典力學,麥克斯韋妖對應的是熱力學第二定律,薛丁格的貓對應的是量子力學。
  • 物理學「四大神獸」:除了薛丁格的貓,另外三個是什麼?
    ,最初的物理學理論就是從實驗中總結而來的。雖然只是思想上的實驗,但它們引發人深省,並推動了物理學的發展。在這些思想實驗中,有四個的名稱與動物有關,它們被冠以物理學「四大神獸」。麥克斯韋妖可以控制每個粒子的運動,意味著這種「神獸」具有逆熵的能力,讓混合後的水和乙醇分子單獨分開,也能讓宇宙中的其他粒子變得更有序,從而扭轉宇宙的熱寂結局。
  • 除了薛丁格家「又死又活」的貓,物理學「四大神獸」還有什麼?
    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。
  • 物理學「四大神獸」:除了又死又活的貓,還有扭轉宇宙結局的妖
    十分注重實驗,最初的物理學理論就是從實驗中總結而來的。雖然只是思想上的實驗,但它們引發人深省,並推動了物理學的發展。在這些思想實驗中,有四個的名稱與動物有關,它們被冠以物理學「四大神獸」。麥克斯韋妖可以控制每個粒子的運動,意味著這種「神獸」具有逆熵的能力,讓混合後的水和乙醇分子單獨分開,也能讓宇宙中的其他粒子變得更有序,從而扭轉宇宙的熱寂結局。
  • 物理界的「四大神獸」,你知道多少呢?
    古來就有「麒麟圖畫鴻雁行,紫極出入黃金印」,也傳頌「衣冠兼盜賊,饕餮用斯須」,可是,你可聽過「死活玄乎薛丁格貓,因果可知拉普拉斯妖(魔)。運動悖論芝諾的龜,宇宙救星麥克斯韋妖。」。今天,小編帶你去了解物理界的「四大神獸」吧!
  • 物理學「四大神獸」之薛丁格的貓
    例如,在一大塊鈾礦中,存在著大量的鈾原子核發生衰變,我們就會觀測到一個穩定的射線強度;但是,如果只有幾個鈾原子核,就不能確切地知道什麼時候會發生一次鈾原子核衰變了。原子核裂變示意圖一個可能發生衰變的原子核,它可以處於未衰變和已衰變兩種狀態的疊加態。
  • 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。儘管阿喀琉斯可以提速跑過芝諾龜,甚至一腳踩死他,可是在追求證據和準確實踐的物理學中卻無法超越。阿喀琉斯如何超越芝諾龜的問題整整流傳了2000多年,物理學家牛頓和數學家萊布茨尼創造出微積分後,才終於令阿喀琉斯超越了這隻千年神龜。
  • 上古四方四象的四大神獸,你知道幾個?
    我們都知道,上古四大神獸為青龍、白虎、朱雀、玄武。四大神獸是古代中國傳說的神獸分別為青龍、白虎、朱雀、玄武,屬於古代神話和天文學結合的產物。四獸融入了五行和方位,以不同顏色代表:東方青色為木,西方白色為金,南方赤色為火,北方黑色為水,中央黃色為土。