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物理学|物理学的“四大神兽”，又凶又萌，还有超能力！

物理学是一个美丽而又令人着迷的学科 ， 它有着四大神兽为其镇守边疆 。 这四大神兽又凶又萌 ， 还个个拥有超能力 ， 让我们一起来看看吧！
01芝诺的乌龟
这只乌龟的超能力是——缩地成团 ， 奔跑速度极快！芝诺是古希腊的数学家 ， 他假设一只乌龟直接和希腊最伟大的战士阿喀琉斯赛跑 。
乌龟在前面爬 ， 阿喀琉斯在后面追 ， 但他不可能追上乌龟 。 当阿喀琉斯追到100米时 ， 乌龟已经又向前爬了10米 ， 于是 ， 一个新的起点产生了；阿喀琉斯必须继续追 ， 而当他追到乌龟爬的这10米时 ， 乌龟又已经向前爬了1米 ， 阿喀琉斯只能再追向那个1米 。 就这样 ， 乌龟会制造出无穷个起点 ， 它总能在起点与自己之间制造出一个距离 ， 不管这个距离有多小 ， 但只要乌龟不停地奋力向前爬 ， 阿喀琉斯就永远也追不上乌龟！
【物理学|物理学的“四大神兽”，又凶又萌，还有超能力！】就芝诺的乌龟的这个速度 ， 别说阿喀琉斯 ， 就是光也追不上啊 ， 这是真正的“势如疾风 ， 快如闪电”啊 。
物理学|物理学的“四大神兽”，又凶又萌，还有超能力！
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芝诺的乌龟
02拉普拉斯兽
这只神兽的能力是——善推演 ， 能知万物！
拉普拉斯的基本理论是：了解物质前一刻的运动状态 ， 就可以推出下一刻的运动状态 ， 把整个宇宙的每一个粒子的运动状态确定以后 ， 就可以推出下一刻的运动状态 。
在拉普拉斯看来 ， 世间万物均由万能的牛顿力学决定 ， 只要确定一个目前状态 ， 过去未来均在掌控之中 ， 这是牛顿力学推到极致的狂想 ， 从此后 ， 宇宙都笼罩在拉普拉斯的阴影之中 。
但19世纪 ， 建立在不可逆基础上的热力学大行其道 ， 这让以可逆性作为基石的拉普拉斯妖元气大伤 。 20世纪 ， 困扰人类长达百年的双缝干涉实验成功证明因果律在微观世界彻底失效 ， 而海森堡的测不准原理也说明再厉害的神兽也无法看清微观世界的全部面貌 。
物理学|物理学的“四大神兽”，又凶又萌，还有超能力！
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拉普拉斯兽
03麦克斯韦妖
这只神兽的能力就更加厉害了——它能逆转时空！
麦克斯韦统一了电与磁 ， 和牛顿一起开创了近乎完美的经典物理学时代 ， 以至于使人们认为物理学大厦已经建成 ， “物理学已经无所作为 ， 往后无非在已知规律的小数点后面加上几个数字而已 。 ”由此可见麦克斯韦的伟大 。
在热力学新第二定律的基础上 ， 克劳修斯提出了熵的概念 ， 并将热力学第二定律表述为：在孤立系统中 ， 实际发生的过程总是使整个系统的熵增加 。 在这之后 ， 克劳修斯又把孤立体系中的熵增定律扩展到了整个宇宙中 ， 认为在整个宇宙中热量不断地从高温转向低温 ， 直至一个时刻不再有温差 ， 宇宙总熵值达到极大 。 这时将不再会有任何力量能够使热量发生转移 ， 此即“热寂论” ， 这就是“死神永生”啊 。
但20世纪50年代 ， 信息熵的概念被提出 。 麦克斯韦妖若要实现热力学上的熵减 ， 势必需要获取分子运动的信息 ， 不耗损能量而获得信息是不可能的 ， 因此 ， 在孤立系统中麦克斯韦妖不可能存在 。
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麦克斯韦妖
04薛定谔的猫
这只神兽现在我们耳熟能详 ， 是现代量子力学的代表人物 ， 它的能力是——超越生死！
薛定谔假设了这样一个场景：一个密室 ， 刑具是锤子和毒药瓶 ， 这个锤子由电子开关控制 ， 而电子开关又由放射性原子控制 。 如果原子核衰变 ， 则放出阿尔法粒子 ， 触动电子开关 ， 猫必死无疑 。 不过 ， 原子核的衰变是随机事件 。 尽管人们能精确知道原子核衰变时刻的概率 ， 却无法判断它具体何时衰变 。 所以 ， 尽管薛定谔之猫必死无疑 ， 人们却无法得知它具体何时死亡 。 这么说来 ， 打开密室前 ， 这猫要么活着 ， 要么死去 。
可事情却没这么简单 ， 因为 ， 这只悲催的猫被赋予了量子世界的特异功能——量子叠加 ， 在这猫身上 ， 宏观世界的因果律业已坍塌 ， 只剩下一连串的概率波 。 所以 ， 在被观测之前 ， 这猫都是既死又活、生死叠加 。
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薛定谔的猫
由此可见物理学是美丽而又神奇的 ， 若想了解更多物理学知识 ， 可以关注我哦(⊙o⊙)！


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