物理學(xué)四大神獸?綜上所述,物理學(xué)四大神獸——芝諾烏龜、拉普拉斯獸、麥克斯韋妖和薛定諤的貓——都是物理學(xué)發(fā)展史上的重要概念或思想實驗。它們各自揭示了物理學(xué)不同領(lǐng)域的深刻問題,推動了物理學(xué)和相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。那么,物理學(xué)四大神獸?一起來了解一下吧。
物理學(xué)十分注重實驗,最初的物理學(xué)理論就是從實驗中總結(jié)而來的。任何物理理論創(chuàng)立之后,都需要經(jīng)過實驗的反復(fù)驗證。愛因斯坦的相對論提出百年之后,至今還在接受一系列嚴苛實驗的檢驗。
不過,有些實驗在現(xiàn)實中很難實現(xiàn),所以物理學(xué)家提出了思想實驗,包括愛因斯坦、牛頓在內(nèi)的很多大物理學(xué)家都有提出過。雖然只是思想上的實驗,但它們引發(fā)人深省,并推動了物理學(xué)的發(fā)展。在這些思想實驗中,有四個的名稱與動物有關(guān),它們被冠以物理學(xué)“四大神獸”。
(1)芝諾的烏龜
這是最早的“神獸”,由2480年前的古希臘哲學(xué)家芝諾提出,它又被稱為芝諾悖論。試想一下,一個人以10米/秒的速度奔跑,一只烏龜以1米/秒的速度爬行。一開始,烏龜比人領(lǐng)先了100米,那么,人在什么時候會追上烏龜?
這個問題看似是一個簡單的追及問題,只要人的跑動距離等于烏龜?shù)念I(lǐng)先距離加上烏龜?shù)呐佬芯嚯x,就能算出人會在出發(fā)后第11.11…(100/9)秒追上烏龜。
然而,如果換個角度來看,結(jié)果會完全不一樣。第1秒,人跑了10米,烏龜領(lǐng)先人91米;第5秒,人跑了50米,烏龜領(lǐng)先人55米;第10秒,人跑了100米,烏龜領(lǐng)先人10米;第11秒,人跑了110米,烏龜領(lǐng)先人1米;第11.1秒,人跑了111米,烏龜領(lǐng)先人0.1米。
代表物理的四大神獸是:芝諾的烏龜、拉普拉斯獸、麥克斯韋妖、薛定諤的貓。它們各自蘊含著深刻的物理學(xué)思想和原理,以下是關(guān)于這四大神獸的詳細介紹:
芝諾的烏龜:
對應(yīng)領(lǐng)域:微積分
描述:芝諾的烏龜是古希臘哲學(xué)家芝諾提出的一個悖論,用以質(zhì)疑運動的真實性。它描述了一個烏龜和一個賽跑者之間的競賽,烏龜在賽跑者前面一段距離開始爬行,當(dāng)賽跑者到達烏龜?shù)钠鹗键c時,烏龜已經(jīng)前進了一段距離;當(dāng)賽跑者再追上這段距離時,烏龜又前進了一段新的距離,以此類推,似乎賽跑者永遠也追不上烏龜。這個悖論引發(fā)了人們對運動、時間和空間的深入思考,并對微積分學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。
拉普拉斯獸:
對應(yīng)領(lǐng)域:經(jīng)典力學(xué)
描述:拉普拉斯獸是法國數(shù)學(xué)家拉普拉斯提出的一個假設(shè),它表示如果有一個智能生物(即拉普拉斯獸)能夠知道宇宙中所有粒子的當(dāng)前位置和速度,那么它就能通過經(jīng)典力學(xué)的定律預(yù)測出宇宙的未來和過去。這個假設(shè)強調(diào)了經(jīng)典力學(xué)中的決定論觀點,但現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展表明,量子力學(xué)的隨機性和不確定性使得這種預(yù)測變得不可能。
物理學(xué)“四大神獸”中,薛定諤的貓最為人熟知,除此之外,另外三大神獸分別是芝諾龜,拉普拉斯獸與麥克斯韋妖。
“薛定諤的貓可以存在,但也可能不存在,沒有人知道這只貓到底存不存在”
這句有點繞口的話就是在指薛定諤的貓——量子力學(xué)。
對,就是說得“遇事不決,量子力學(xué)”里的量子力學(xué)。
量子力學(xué)說起來有點復(fù)雜,筆者盡量說簡單點吧:
在A世界中,薛定諤的貓死了,在B世界中薛定諤的貓還活著,也就是說這只貓咪反復(fù)游走在生與死的世界。
這說的即“多世界理論”。
薛定諤的貓雖然沒有人知道長啥樣,但許多物理科學(xué)家說他曾親眼見到過。
說的就是你不知道這只貓活著是什么模樣,但它就是真實存在……
好繞口,反正這就是量子力學(xué)了,目前物理學(xué)中的幾大謎團之一。
那么除了薛定諤的貓,其它的物理學(xué)三大神獸是什么呢?
1,拉普拉斯獸
這只叫做拉普拉斯獸是物理學(xué)大佬牛頓的專屬寵物。
它也有自己的專屬理論::在了解物質(zhì)前一刻的運動狀態(tài)的情況下,就可以推導(dǎo)出下一刻的運動狀態(tài)。
也就是說,如果有人把整個宇宙的每一個粒子的運動狀態(tài)確定以后,就可以知道下一刻的一切……
不過令人遺憾的是,這只牛逼的神獸已經(jīng)徹底死掉了。
它死于20世紀初,在雙縫實驗成功后,它的因果定律就被證明失敗了。
物理學(xué)的四大神獸如下:
1、芝諾龜:出自于芝諾佯謬(也叫芝諾悖論,Zenos paradox),而實際上,類似的悖論在中國古代的《莊子·天下篇》中就有描述。這個思想實驗涉及到微積分的概念,用于解釋無窮小和無窮大的概念。
2、拉普拉斯獸:這個思想實驗涉及到經(jīng)典力學(xué),用于解釋熵增原理和熱力學(xué)第二定律。
3、麥克斯韋妖:這個思想實驗涉及到統(tǒng)計力學(xué),用于解釋熱力學(xué)第二定律和信息論。
4、薛定諤的貓:這個思想實驗涉及到量子力學(xué),用于解釋量子疊加態(tài)和觀測問題。
物理學(xué)的重要性如下:
1、物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),它是發(fā)展最成熟,高度定量化的精密科學(xué),又是具有方法論性質(zhì),被人們公認為最重要的基礎(chǔ)科學(xué)。物理學(xué)的研究成果極大地豐富了人們對物質(zhì)世界的認識,有力地促進了人類文明的進步。
2、物理學(xué)是研究物質(zhì)運動的最一般規(guī)律及其基本結(jié)構(gòu)和它們相互作用的學(xué)科。它的研究領(lǐng)域極其廣泛:在空間標度上,它從基本粒子的亞核世界(10-15厘米)到整個宇宙(1028厘米);在時間標度上,從小于10-21秒的短暫時期到長達數(shù)十億年的宇宙歷史。
3、物理學(xué)對人類未來的進步起著關(guān)鍵性的作用:探索自然,驅(qū)動技術(shù),改善生活以及培養(yǎng)人才。
以上就是物理學(xué)四大神獸的全部內(nèi)容,物理學(xué)的四大神獸分別是芝諾的烏龜、拉普拉斯獸、麥克斯韋妖和薛定諤的貓。一、芝諾的烏龜 對應(yīng)領(lǐng)域:微積分特點:芝諾的烏龜以其獨特的時空特性而著稱,它仿佛能縮地成寸,在賽跑中展現(xiàn)出令人驚奇的能力。這一神獸與古希臘哲學(xué)家芝諾的悖論緊密相連,尤其是關(guān)于運動和無窮小劃分的悖論。在物理學(xué)中,內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng),信息真?zhèn)涡枳孕斜鎰e。如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除。