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逆转时空的妖怪——芝诺的乌龟(深度好文)

更新时间:2024-02-26 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

“真正的极速者 - 芝诺的乌龟”kOE物理好资源网(原物理ok网)

相传古希腊有一只乌龟。 它的速度永远只有你的1/10,但当它站在你面前百米的时候,你却永远追不上它。 原因很简单。 当你们跑完你们之间的 100 米时,它会向前跑 1 米。 当你跑完你们之间的一米后,它就向前跑了0.1米……kOE物理好资源网(原物理ok网)

自从古希腊数学家、哲学家芝诺提出这个猜想以来,这个明显的悖论已经困扰了人们近一千年。 直到牛顿和莱布斯尼发明了微积分,这个问题才得到解决,而这只“活了几千年的乌龟”终于被牛顿“杀死”,成为物理学的里程碑。kOE物理好资源网(原物理ok网)

事实上,“芝诺猜想”的基础是时间没有最小单位,并且总是可以进一步向下划分。 这是一种典型的纯粹理想状态,人们从牛顿微积分中找到了破解它的前提。 武器,从而解决这个悖论。kOE物理好资源网(原物理ok网)

《逆转时空的怪物——麦克斯韦恶魔》kOE物理好资源网(原物理ok网)

与存活了数千年的芝诺乌龟相比,寿命不长的麦克斯韦妖的命运就显得有些悲惨了。 然而这个家伙,又被称为“麦克斯韦精灵”,却给当时的物理学家带来了很大的麻烦和麻烦。 其影响力不亚于芝诺的乌龟。kOE物理好资源网(原物理ok网)

所谓麦克斯韦妖的“力量”主要包括逆转时间和构造莫比乌斯带。 因为据说可以控制单个分子,这样它就可以重新筛选两个盒子里的分子,把运动快的分子和运动慢的分子分别放在一个盒子里,最终形成温差并实现熵。 “消失”。 这一切在当时热力学第二定律的鼓吹者看来实在是太荒谬了,因为“熵只能转移,不能消失”的观点早已在他们的脑海中根深蒂固。kOE物理好资源网(原物理ok网)

如果麦克斯韦精灵真的存在,那对现代物理学来说将会是颠覆性的,因为它证明了热力学第二定律是有缺陷的,现代物理学的结构是不完善的,我们甚至可以创造出永动机。 如果它出来了,更夸张地说,我们甚至可以阻止宇宙的毁灭。 正因为如此,麦克斯韦提出这个猜想后,一群物理学家对他发起了指控。kOE物理好资源网(原物理ok网)

然而,与芝诺乌龟类似,麦克斯韦妖的存在本身就是一个悖论,因为不可能创造出这样一个不消耗任何能量就能控制单个分子运动的“精灵”,所以这个猜想也只停留在理论层面,但即便如此,最终还是被物理学家推翻了。 在麦克韦斯被妖魔化为尘埃之后,热力学第二定律仍然闪耀着光芒。kOE物理好资源网(原物理ok网)

《伟大的演绎者——拉普拉斯兽》kOE物理好资源网(原物理ok网)

与麦克斯韦妖等可爱的“精灵”不同,法国数学家皮埃尔创造的拉普拉斯兽的声誉呈现出明显的两极分化。 有人认为这是“造物主的奇迹”,也有人认为这是“造物主的奇迹”。 人们说它是“魔鬼的低语”,原因很简单——它无所不知、无所不能。kOE物理好资源网(原物理ok网)

作为牛顿的弟子,皮埃尔曾经有过这样的想法:宇宙中存在这样一种生物,它可以同时观察宇宙中的每一个粒子,并以数据的形式表示它们的状态。 出去; 这样,它就可以利用牛顿简单定理来计算这些粒子的过去和未来。 这叫做“计算”,实际上是一种推演,因为如果我们这样看的话,就意味着拉普拉斯兽一眼就可以看到我们宇宙的开始和结束,这意味着宇宙有“同样的道理”人类。kOE物理好资源网(原物理ok网)

拉普拉斯兽诞生了,一场长达一个世纪的争论正式开始。 信徒深信,不信者大声反驳。 双方都在努力寻找证据反驳对方。 这些证据涵盖的领域非常广泛。 有些人深入研究经典力学来寻找答案。 有些人正在努力阅读有关天体力学的书籍。 甚至还有很多人在咀嚼因果论……kOE物理好资源网(原物理ok网)

不幸的是,拉普拉斯兽最终死了。 上世纪量子力学发展后,人们普遍认识到宇宙是不确定的,而蝴蝶效应就是这种不确定性的有力证明。 为此,这种被称为宏观力学守护神神兽的现象陨落了。kOE物理好资源网(原物理ok网)

“充满变数的怪物——薛定谔的猫”kOE物理好资源网(原物理ok网)

作为四大神兽中仅存的一只,许多物理学家仍在孜孜不倦地研究“薛定谔的猫”,试图寻找新的突破。kOE物理好资源网(原物理ok网)

那么这只神兽的“真面目”到底是什么?kOE物理好资源网(原物理ok网)

其实薛定谔猫的理论并不复杂。 简单解释如下:kOE物理好资源网(原物理ok网)

“假设你面前有一个黑盒子,盒子里有两种东西,一种是一直衰变的粒子,另一种是一只活生生的猫。在不打开盒子的情况下,你无法确认这只猫是否是一只猫。”是活还是死。那么,这个时候,猫算活还是死了?kOE物理好资源网(原物理ok网)

这样的话物理学中的四大神兽,粒子一旦衰变,就会害死猫,但是你不确定粒子什么时候衰变,所以你不能简单地说它是死的还是活的物理学中的四大神兽,而只能说它是一个叠加“既生又死”的状态,但“既生又死”违背了我们物质只有一种形式的常识,这进一步加深了我们的疑虑。kOE物理好资源网(原物理ok网)

薛定谔猫的猜想对于量子力学的发展至关重要。 如果我们把量子力学和多元宇宙结合到这个猜想中,那么我们会发现问题变得更加复杂。 当你打开盒子看到一只活生生的猫时,你甚至无法分辨它是原来的猫还是来自多元宇宙的另一只猫。 正因为如此,科学家们称它为跨越生死的“薛定谔猫”。kOE物理好资源网(原物理ok网)

“用宏观世界的不确定性代替微观世界的不确定性;从宏观世界的角度看微观世界的量子叠加。” 这就是薛定谔猫的原理。 不得不说,这确实是天才专属的想法,而神兽“薛定谔猫”确实让人眼花缭乱。kOE物理好资源网(原物理ok网)

在物理学史上,这四大神兽都留下了自己的重要印记,有的存在,有的消失,但它们都肩负着同一个历史使命,那就是推动物理学的发展; 随着物理学的进步,我们相信“神兽”不会灭绝,而是会越来越多。 他们又会给物理学带来什么样的进步? 让我们拭目以待。kOE物理好资源网(原物理ok网)

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