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!
信息高速發展的今日,想必大家都對量子學並不陌生,可是你雖知愛因斯坦在量子學的一位奠基者,卻不一定了解他在量子學發展後期成為了一位鞭策者。對于波爾等新一派的概率論,愛因斯坦表示質疑,而薛丁格作為愛因斯坦的老友和與他「統一戰線的戰友」,自是和愛因斯坦站在同一方來質疑波爾的理論,於是著名的「薛丁格的貓」誕生。
「薛丁格的貓」是指將一隻貓在裝有少量的鐳和氰化物的密閉容器中。鐳的衰變存在機率,如果鐳發生衰變,會觸發機關打碎裝有氰化物的瓶子,貓就會「犧牲」,反之,貓就不會「犧牲」。根據量子力學理論,由於放射性的鐳處於衰變和沒有衰變兩種狀態的疊加,貓就理應處於死貓和活貓的疊加狀態,而這隻生死玄乎的貓即為「薛丁格的貓」。
至於拉普拉斯妖,它是由法國數學家拉普拉斯提出一種科學假設。拉普拉斯由于堅信決定論,故提出可以將宇宙的現在視為過去的果和未來的因。而拉普拉斯妖知道宇宙中每個原子確切的位置和動量,能夠使用牛頓定理來展現宇宙事件的整個過程,過去以及未來。而建立在不可逆基礎的熱力學與建立在以可逆性為基礎的拉普拉斯妖產生了極大的衝突,而由於後來的雙縫實驗的成功,海森堡的測不準原理更向拉普拉斯妖發出致命的攻擊。最終,僅僅百年歷史的拉普拉斯妖「灰溜溜」被混沌效應擊敗。
公元前464年,物理帝國的世界競技開幕,芝諾的龜與海神之子阿喀琉斯賽跑。因為龜自知劣勢,所以申請提前奔跑100米,神深知自己速度是龜的十倍,就答應了。比賽開始,每當神往前追一米,烏龜又已經向前爬了十分之一米,就這樣芝諾的龜總能和神保持一個距離,無論這個距離多麼小,只要龜不停,神永遠也追不到龜。自此,芝諾的龜名氣大噪,無人匹敵。但是在兩千年後,數學巨匠萊布尼茨與科學巨匠牛頓創造微積分,用微積分中的極限將這隻兩千年的烏龜「緝拿歸案」。不過現在人們仍對這隻「秀氣的烏龜」念念不忘。
大家都知道熵增原理和第二定理,可是你曾想過宇宙的熵一直增加會使整個宇宙最後歸於一片寂靜(雖然滅亡時間有些長到令人安一萬個心),而麥克斯韋妖就在這時成為了「救星」.麥克斯韋假想,宇宙有這樣一個機制,這個機制他戲稱為「妖」,他窺探到了每個分子的一舉一動。假如有一個完全與外界隔絕的箱子,中間用一塊完全隔熱的板子隔開,出了一個小門,而麥克斯韋妖就站在小門前。他站在門前,盯住了每一個分子,如果是運動快的分子(勢能高,即比較熱),就不讓這個分子過去,如果是運動比較慢的分子(勢能低,即比較冷),就放它過去。久而久之,原本溫度平衡的箱子,就出現了一半熱一半冷的現象。這隻妖跟拉普拉斯妖不同,他成為了整個宇宙的「救星」。但是在一百五十年後,信息熵的提出讓他重創,最後人們發現這隻「可愛的小妖」只能存在於幻想中了。
其實無論是中國文化界的「神獸們」,還是物理界的「神獸們」,都是前人智慧的碰撞和對自然,宇宙的探索。他們看起來是如此的獨特和美麗,吸引著來來往往的後人去了解、去憧憬、去思索。那麼,看完小編的介紹,「四大神獸」可否吸引了你對物理界奧秘的興趣?