物理学四大神兽

更新时间:2023-04-27 21:54:55 阅读: 评论:0


2023年4月27日发(作者:健身器材品牌)

物理学四大神兽

物理学四大神兽

在科学的历史上,有许多有趣的比喻,其中就有四个动物,被调

侃为'物理学四大神兽',它们分别是芝诺乌龟、拉普拉斯兽、麦克斯韦

妖和薛定谔的猫。

这篇文章,就让我们来了解一下,这四个'神兽'的来龙去脉。

1、芝诺乌龟

古希腊数学家芝诺(前490年~前425年),针对运动的不可分

性提出了著名的'芝诺悖论',说:一只乌龟从起点走到终点,要先走完

1/2路程,再走完剩下的1/2路程,继续走完剩下的1/2路程……一直

重复下去,永远走新年愿望清单 不完。

这个故事的延伸,还有阿基里斯追龟等等,本质上都是一样的。

芝诺悖论蕴含了微积分的思想,其深层原理我不在这陈述。

用通俗的语言说,问题在于:无限个数的元素组合,是可以得到

有限值的。芝诺悖论中的无限段时间相加,得到的是有限时间,其中

数学模型就是收敛级数。如果理解了这点,芝诺乌龟就没有那么神秘。

2、拉普拉斯兽

法国物理学家拉普拉斯,是号称'将上帝赶出宇宙'的人,他提出的

拉普拉斯方程广泛应用于各个领域。

三维形式的拉普拉斯方程:

他还是经典力学的坚定拥护者,也是决定论的支持者,基于经典

力学,拉普拉斯提出:如果有一个智者,知道我们宇宙之爱护眼睛手抄报内容 初,所有粒

子的状态,那治打嗝 么他就可腊肠蒸多久熟 以根据所有的定律,推算出宇宙任何时间的状

态。

在经典物理学中,一切物质的运动都遵循力学原理,但是近代科

学中,尤其是量子力学不确定性原理的出现,一举粉碎了决定论,因

为我们连单个粒子的状态都确定不了,何来预言整个宇宙。

但是量子力学也并非唯心,因为量子行为符合薛定谔方程的描述,

可以说“量子力学是打了折的决定论”。

3、麦克斯韦妖

麦克斯韦妖是大物理学家麦克斯韦,在1871年,针对热力学提出

的一个假想实验。

麦克斯韦妖(英语:Maxwell's demon)是在物理学中,假想的

能探测并控制单个分子运儒林外史的读后感 动的“类人妖”或功能相同的机制,是1871

年由19世纪英国物理学家麦克斯韦为了说明违反热力学第寿字草书 二定律的可

能性而设想的。麦克斯韦妖又被称为麦克斯韦精灵。

要破解麦克斯韦妖,需要明白这只妖区分慢分子和快分子,是需

要信息的,而信息的获得,也不可能无劳而获,从而引出信息熵的概

念,兰道尔原理在信息熵和能量之间,建立起了严格的限制关系,使

得麦克斯韦妖不可能存在。

4、薛定谔的猫

这只猫,把物理学折腾了快一个世纪,到目前都没有让人信服的

诠释。

1935年,奥地利物理学家薛定谔,针对量子力学的边界问题,提

出了著名的思想实验'薛定谔的猫',该问题直指量子力学在微观和宏观

的过渡边界,把微观的不确定性带到了宏观世界。

该实验简单地说:一只关在箱子里的猫,箱子里有一瓶毒团委工作计划 药,毒

药有50%概率被释放,概率取决于量子随机,那么请问,我们不打开

箱子时,这只猫是死?还是活?

一般人看来,这算什么问题吗!要么死!要么活!各占一半几率。

然而,量子力学不这么认为,量子力学诠释在不打开箱子前,猫

处于死与活的叠加态。

注意!这里不是数学描述,也不是人类语言的艺术描述,而是量

子力学要求猫处于''''的叠加,这种叠加是客观且真实地存在的,

不是想象出来的!

当然,这样的诠释很难让人接受,孩子的科学 也很难理解,所以目前这个思

想实验,还没有得到合理的诠释。

'薛定谔的猫'一词,现已经成为'不确定'的代名词,甚至还有个调

侃。

文科生:'如何才能理解薛定谔的猫?'

理科排版怎么排 生:'等你找了一个平胸的女朋友,你就会明白了!'

文科生'………………'


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