先來放一張集結物理學界頂尖大牛的一張照片,這張照片攝於1927年第五次索爾維會議。此次會議的主角是愛因斯坦和玻爾,他們兩人圍繞量子力學的解釋問題再次展開辯論。參與者眾多,分量又很大,所以此次會議可以當作物理學界的「全明星會議」,唯一的女性是居裡夫人,兩次獲得諾貝爾獎的大牛。愛因斯坦是「c位」,薛丁格在第三排,位置正好和愛因斯坦對應。
這些人對物理學乃至全人類的社會進步,都做出了傑出貢獻。但科學從來都不是一帆風順的,他們起初提出的一些理論是不能夠被其他物理學家普遍接受的,甚至攻擊他們的理論是悖論,無法解釋。這也導致了物理學界有了「四大神獸」,每一個神獸的背後,都是一個看似無法解釋的理論,引起了無數物理學家的探索。這四個神獸就知名度而言,薛丁格的貓自然是排名第一。但就「年齡」來說,它是最小的。下面按照神獸的「年齡」來做出介紹,看看它們的主人都想表達什麼。
芝諾的烏龜年齡最大,它對應著微積分。大約在公元前5世紀時出現,由古希臘數學家芝諾提出。按照他的說法,就是讓烏龜和阿喀琉斯(古希臘神話中的長跑運動員)比賽跑步,為了公平起見,烏龜在距離阿喀琉斯100米的地方起跑。阿喀琉斯的速度是烏龜的十倍,但由於烏龜向前爬的時候製造出了一個新的起點,阿喀琉斯只能不斷的去追那個新起點,烏龜又在他前面爬。換句話說,只要烏龜向前爬,新起點就不斷出現,阿喀琉斯只能跟在它屁股後面追,卻永遠也追不上。按照現在的思維來看,用微積分就能輕鬆解決,可以前真的困擾了人們很久。
拉普拉斯妖出現於1814年,主人是拉普拉斯,它對應著經典力學。話說某日拉普拉斯異想天開,說在這個宇宙中,存在著一個「惡魔」般的智慧生物。它知道宇宙中每一個原子的確切位置和動量。再用一下牛頓力學公式,便可以輕鬆計算。還把畢達哥拉斯的「萬物皆數」理論拿過來,作為理論支持。拉普拉斯還說,只要這位「惡魔」願意,未來也可以預知。這個理論一出,一些物理學家嘲笑拉普拉斯在做夢。事實也確實如此,拉普拉斯妖沒能像芝諾的烏龜一樣活得那麼久,海森堡用量子力學表明了它是在扯淡。宇宙的不確定性才是本質,通過公式計算太難。
麥克斯韋妖是第三個神獸,出現於1871年,主人是愛因斯坦的偶像麥克斯韋,對應熱力學第二定律。要說這個神獸,那就離不開永動機,麥克斯韋也是為了探尋第二類永動機才搗鼓出來了它。按照熱力學的理論,第二類永動機是不可能出現的。而麥克斯韋反推可以實現,這隻神獸才誕生了。它能控制探測單分子的運動,從而利用溫差驅使機器做功,達到第二類永動機的理想狀態。可現實中的裝置,不可能不消耗能量就能識別分子,熵沉默可不說說而已的。
最後就是小弟薛丁格的貓了,於1935年提出,對應量子力學,主人為薛丁格。這個貓比較出名,都知道它被關在一個由放射性原子作為毒氣開關的盒子裡。原子衰變,毒氣釋放,貓就會死亡。可原子衰變是隨機的,如果我們不打開盒子,這隻貓是死是活就是不確定的。所以說它半死半活,按照量子力學的解釋,則是處於一種生與死的疊加狀態。儘管至今還沒有確定的解釋,但量子力學還在吸引著科學家們探索。或許量子力學再發展,就能夠解釋宇宙萬物了,期待科學家們的努力。