物理学届有四大“神兽”,指的是哪些理论?


物理学上有四大神兽,芝诺的乌龟,拉普拉斯兽,拉普拉斯兽、麦克斯韦妖、薛定谔的猫。它们分别对应微积分、经典力学、热力学第二定律和量子力学。这四种动物并不比传说中的青龙、白虎、朱雀、玄武逊色。芝诺的乌龟和时空双修可以缩到一英寸。拉普拉斯野兽观察道路并推断一切。麦克斯韦恶魔控制一切,阴阳颠倒。薛定谔的猫可以创造宇宙,超越生死。
芝诺的乌龟。在现实世界中,芝诺的乌龟似乎不合理,因为不管它跑多远,一个6岁的孩子都能追上它,碾碎它。但物质帝国不一样,一切都需要严格的逻辑推理和证明才能存在。因此,即使我们能轻易找出阿喀琉斯追上乌龟的时间,甚至愤怒地践踏它,我们仍然无法证明他为什么能追上乌龟。要消除它,就必须解决极限问题。但是从毕达哥拉斯到欧拉,没有人能解决极限问题。因此,这只不讲理的芝诺龟在2000年以神兽的身份定居在物质帝国。
虽然人们希望导致宇宙违反热力学第二定律的麦克斯韦魔鬼真的存在,但在严守纪律的物质帝国里,纯洁的麦克斯韦也有着艰难的生活。它让科学家们困惑了150多年,至今还不知道该不该活下去。20世纪50年代,信息熵的概念被提出。要实现热力学中的熵约化,就必须获得分子运动的信息。不消耗能量就不可能获得信息。因此,麦克斯韦恶魔不可能存在于一个孤立的系统中。
薛定谔的猫?创造这种怪兽只是为了方便吃瓜的人从宏观上理解量子物理,很快就成了大家的噩梦,各种解释和研究纷至沓来。1957年,埃弗雷特用多世界理论为猫找了个家。拉普拉斯兽在19世纪,基于不可逆性的热力学开始流行,极大地破坏了基于可逆性的拉普拉斯恶魔的生命力。20世纪,困扰人类数百年的双缝干涉实验成功地证明了因果律在微观世界中是完全无效的,海森堡的不确定性原理也表明,无论野兽有多强大,它都看不到微观世界的。

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