物理學四大神獸,除了「薛丁格的貓」還有誰?

2021-02-10 中科院物理所

公元前464年，物理帝國的世紀運動競技開幕，芝諾之龜與海神之子阿喀琉斯賽跑。

阿喀琉斯體格健壯，肌肉飽滿，四肢遒勁有力。芝諾之龜短小精悍，豆眼如炬，龜甲結實笨重。芝諾之龜以身體劣勢為由，申請提前奔跑100米。阿喀琉斯深知自己的速度乃是芝諾之龜的十倍，便毫不猶豫地答應了。

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！

儘管阿喀琉斯是全人類最頂尖的英雄，但最終敗在芝諾之龜的四條小短腿之下，芝諾之龜從此暴得大名，無人匹敵。

不僅在古希臘，同樣智者雲集的東方文明，也對這隻烏龜無可奈何，《莊子·天下篇》中提到：「一尺之棰，日取其半，萬世不竭」，其實也是這隻龜的變種。

在現實世界中，這芝諾的烏龜看起來蠻不講理，因為隨便拉來一隻烏龜，無論它跑多遠，6歲小兒都能追上踩扁它。而且，隨便建立一個簡單的方程組t=s/(v1-v2)還能求出阿喀琉斯追上芝諾之龜的時間。

可物理帝國不一樣，萬事萬物需要嚴密地邏輯推理和證明才能存在。所以，即使我們輕而易舉地求出阿喀琉斯追上烏龜所花的時間，甚至惱羞成怒地踩死它，也仍不能證明他為何能追上。

要想滅了它，必須把極限問題解決了。可是從畢達哥拉斯到歐拉的數學大神們，無一人能破解極限問題。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。這讓大英雄阿喀琉斯終於在物理帝國的競技場裡，追上芝諾之龜。然而人類對這隻千年老烏龜依然耿耿於懷，從哲學到前沿物理學，人們還常常拿它吵架。

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  • 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。它們亦正亦邪，既給聰明的科學家帶來困擾，也給企圖進化成神的人類指明了道路。
  • 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。
  • 物理學上的四大神獸,除了薛丁格的貓,你知道其他三大神獸嗎?
    物理學可以說是人類科學的重要組成部分了，對物理學的追溯可以到幾千年前。從最早的阿基米德定律到牛頓的萬有引力定律，然後到愛因斯坦的相對論，最後到玻爾等人的量子力學，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。
  • 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「四大神獸」：除了薛丁格的貓，另外三個是什麼？
    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」。於是，量子力學奠基人之一的薛丁格提出了這樣的一個思想實驗。在一個密閉的箱子中，放置一塊放射性物質，如果它發生衰變，由此產生的粒子將會觸發蓋革計器放電，通過繼電器釋放出鐵錘，鐵錘掉下來砸破毒藥瓶，引發箱子內的貓死亡。如果放射性物質沒有衰變，箱子內的貓仍然是活著的。
  • 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。除了一些民科以外，接受過現代科學教育的人都知道「永動機」是不可能實現的。但是在19世紀之前，無數的頂尖科學家都沉迷在永動機的世界裡不可自拔。在1871年，麥克斯韋針對熱力學的不完備性（主要針對熱力學第二定律），提出了著名的麥克斯韋妖。熱力學第二定律有很多種表述方法，最容易理解的就是：不可能把熱量從低溫物體傳遞到高溫物體而不產生其他影響。
  • 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
    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」。於是，量子力學奠基人之一的薛丁格提出了這樣的一個思想實驗。在一個密閉的箱子中，放置一塊放射性物質，如果它發生衰變，由此產生的粒子將會觸發蓋革計器放電，通過繼電器釋放出鐵錘，鐵錘掉下來砸破毒藥瓶，引發箱子內的貓死亡。如果放射性物質沒有衰變，箱子內的貓仍然是活著的。
  • 物理學「四大神獸」之薛丁格的貓
    談到不確定性和量子疊加態，薛丁格同愛因斯坦一樣持反對態度。科學的目的，就是要發現事物的運行規律，準確地把握事物的發展趨勢。量子力學卻搞出了一個「不確定性原理」，意味著科學家像牌桌上的賭徒，只能依靠擲骰子猜數字混日子了。受到原子核衰變的啟發，薛丁格設計了一套假想實驗來嘲笑哥本哈根解釋。
  • 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？在注重嚴密的公式和和嚴謹的論證物理學中，這個問題困擾了，物理學家2000年。其實單靠物理學是無法解釋清楚的。因為根據公式算，人類永遠也追不上烏龜，可是在現實中人類不可能追不上烏龜。所以這個問題涉及數學的極限概念，直到微積分這門學科的建立。
  • 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！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。
  • 物理學四大神獸你知道嗎?
    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。
  • 【物理科普】物理學界的四大神獸,芝諾的烏龜、拉普拉斯獸、麥克斯韋妖、薛丁格的貓.
    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。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。這四大神獸亦正亦邪，它既給聰明的科學家帶來困擾，也給企圖進化成神的人類指明了道路。
  • 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。
  • 科學史上五大神獸，除了薛丁格的貓，你知道其它四大神獸嗎？
    第一個故事：薛丁格的貓上世紀八十年代某個紅極一時的樂隊有首標題為「恐懼之淚」的歌曲中，有一句歌詞是「薛丁格的貓死在了這個世界」，所以大家都知道薛丁格的貓最終還是死了！這個問題在於一個經典實驗，將微觀的粒子疊加態轉移到了宏觀，而且薛丁格的貓到現在也沒有一個正解。
  • 除了薛丁格的貓,物理學的其他三神獸是何,科學家搞定它們了嗎?
    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。
  • 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。
  • 破解物理學四大神獸之薛丁格的貓悖論
    量子物理的奠基人尼爾斯·波爾曾經說：「如果誰不對量子力學感到困惑，他就沒有理解它。」 為何波爾這樣說，因為量子力學太反邏輯了。 不信請看天才物理學家薛丁格在1935年提出的「薛丁格的貓」悖論。
  • 薛丁格的貓是什麼?
    薛丁格的貓是物理學的四大神獸之一，並非是指某種動物，而是一種思維實驗。接下來講一下這個實驗的背景故事。二十世紀物理學的兩大支柱相對論和量子力學，大家對相對論比較了解，或者是即使不懂什麼意思但是會經常聽說。
  • 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。