首頁 > 遊戲

物理學四大神獸:每一隻都擁有超強能量,困擾物理界上百年

由 俗夫論科學 發表于 遊戲2021-08-17

簡介薛定諤的貓在所有的物理學四大神獸之中,相信很多朋友最熟悉的神獸,應該就是薛定諤的貓了,它也是現代科學研究中,比較認可的一隻“神獸”,因為如今伴隨著研究,科學家們相信,平行宇宙或許真的存在

瑞獸是什麼

雖然科學家不相信迷信觀點,但是,這並不影響科學家們來創造“妖精”,當然,這裡的“妖精”並不是什麼瘋狂的生物實驗,而是物流學家在論證一些觀點的時候,所提出的一些可以用來進行佐證的“實驗假想妖”。

芝諾的烏龜、拉普拉斯獸、麥克斯韋妖、薛定諤的貓,它們是著名的物理學四大神獸,那麼,它們每一個都代表著什麼呢?今天,就讓我們一同來看看物理學的四大神獸。

物理學四大神獸:每一隻都擁有超強能量,困擾物理界上百年

芝諾的烏龜

這是一個你明知道它是錯誤的,但是你卻無法進行反駁的悖論,這個悖論的主角是一隻假想中的“烏龜”,它正在和古希臘神話中一名非常擅長跑步的英雄——阿基里斯,進行一場永遠無法停下來的賽跑。

我們都知道,烏龜的速度很慢的,於是,在這場競賽中,假設阿基里斯的速度是烏龜的10倍,並且讓烏龜提前出發100米後,阿基里斯才進行追趕。

假設他們都在進行勻速運動,當阿基里斯跑了100米之後,這個時候,烏龜再次向前前進了10米,於是,阿基里斯又開始追趕烏龜,不過,當阿基里斯再次跑了10米後,烏龜仍然領先他1米。

物理學四大神獸:每一隻都擁有超強能量,困擾物理界上百年

這也意味著,在勻速前進的情況下,只要烏龜一直不停前進,那麼,阿基里斯無論如何,都是追趕不上這隻一直勻速前進的烏龜,無論距離多麼小,但是因為十分之一的差距永遠存在,所以,阿基里斯永遠都追趕不上烏龜。

其實,這個悖論本身就是存在著問題,而且在現實中,這種情況也是不會存在的,但是,根據這個悖論的設定,卻是永遠也無法對它進行破解。

物理學四大神獸:每一隻都擁有超強能量,困擾物理界上百年

拉普拉斯獸

1814年,法國數學家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯提出了“拉普拉斯獸”,根據設定,它可以知曉宇宙的過去、現在和未來,並且在人們對於宇宙的未來感到好奇,對於人類的命運感到大量不確定的時候,“拉普拉斯獸”直接就給出了答案。

在這個設定中,“拉普拉斯獸”能確定從宇宙中最大的天體,一直到宇宙中最小的原子,它們運動時候的即時狀態,然後從牛頓的力學角度出發,就可以直接推算出宇宙的整個演化史,看起來是不是非常的神奇?

物理學四大神獸:每一隻都擁有超強能量,困擾物理界上百年

當然,從現代科學研究的角度來說,“拉普拉斯獸”和芝諾的烏龜一樣,都是一個悖論,不過,仍然有很多偉大的科學家相信“拉普拉斯獸”,其中就包括愛因斯坦。

愛因斯坦認為,宇宙中的一切都是存在著既定規律的,不過事實上,宇宙中任何一個微小的變化,則都可能會改變宇宙的未來,就好像是著名的“蝴蝶效應”一樣,所以,“拉普拉斯獸”本身也是一個偽命題,如果宇宙的結局是設定好的,那麼,人類不也是一樣?

物理學四大神獸:每一隻都擁有超強能量,困擾物理界上百年

麥克斯韋妖

接下來要介紹的這隻物理學神獸,可是非常特別,它被稱作“麥克斯韋妖”,它是由於熱力學第二定律中,認為宇宙最終會因為“熱寂”(熱平衡)而走向毀滅,從而讓人們感到悲觀和絕望,為了消除這種消極情緒而出現的“神獸”。

先看什麼是“熱力學第二定律”,簡單來說,就是熱量的自發傳遞轉移,只能是從高溫轉移到低溫,低溫是無法自發向高溫轉移的。

這也意味著,在宇宙中,高溫一直向低溫轉移,並且最終會達到熱平衡,而當宇宙熱平衡出現後,就會讓宇宙再也無法產生可以維持宇宙繼續前進的能量,同時,也無法讓宇宙中的生命繼續存在。

物理學四大神獸:每一隻都擁有超強能量,困擾物理界上百年

這樣一來,也就意味著當宇宙中出現了熱平衡,那麼,宇宙也就走向了終結,如果那個時候人類還存在,那麼,人類的最終命運也會是如此。

自然,這個觀點看起來真會讓人覺得非常可怕,因為它相當於直接給宇宙和人類都判了死刑,在這個基礎上,麥克斯韋妖出現了,它認為宇宙中的分子結構中,是仍然可以出現熱量不均衡的情況,所以,宇宙的熱平衡永遠無法達到,人類也不用擔心未來有一天會因為宇宙的熱平衡而毀滅。

由此可見,麥克斯韋妖似乎具有著拯救宇宙的力量,不過,多年來對於它的研究,也已經讓它漸漸走下了神壇。當然,麥克斯韋妖的失敗,也並不意味著宇宙“熱寂論”的正確,因為宇宙的最終命運,還是存在著很多不確定因素的。

物理學四大神獸:每一隻都擁有超強能量,困擾物理界上百年

薛定諤的貓

在所有的物理學四大神獸之中,相信很多朋友最熟悉的神獸,應該就是薛定諤的貓了,它也是現代科學研究中,比較認可的一隻“神獸”,因為如今伴隨著研究,科學家們相信,平行宇宙或許真的存在。

那麼,究竟什麼是“薛定諤的貓”?簡單來說,這也是一個思想實驗,假設在一個裝有放射性元素的盒子裡,放入一隻貓後將盒子密封,由於不確定放射性元素是否衰變,那麼,也就不知道盒子裡的貓是否還活著。

物理學四大神獸:每一隻都擁有超強能量,困擾物理界上百年

這樣一來,也就會出現2種可能性,第一種,盒子裡的貓已經死掉了;第二種,盒子裡的貓還活著。想要知道答案,就需要將盒子開啟看看,才可以得知答案。

不過,如果將量子力學和平行宇宙的概念也加入,那麼,還有另外一種可能性是:即使我們打開了盒子,看到了一隻還活著的貓,可是,這隻貓究竟是不是原來那隻貓呢?它或許可以是另外一隻貓,比方說來自於平行宇宙之中。

物理學四大神獸:每一隻都擁有超強能量,困擾物理界上百年

所以,薛定諤的貓如今也被認為可以用來證明平行宇宙。當然,除了這著名的四大神獸之外,未來伴隨著物理學的發展,或許也會有更多的神獸的登場,一起拭目以待吧!

Tags:宇宙烏龜神獸阿基裡拉普拉斯