物理学“四大神兽”，除了薛定谔的猫，其他三大神兽你知道吗？

发布时间：2023-06-23 12:39:27 所属栏目：外闻来源：

导读：在物理学领域，有许多令人难以理解的神奇现象，这些现象都超乎人们的想象力，有些像宇宙中的黑洞那样神秘，有些像量子的叠加态一样令人困惑。今天，我们要介绍的是物理学领域中的“四大神兽”，它们实质上

在物理学领域，有许多令人难以理解的神奇现象，这些现象都超乎人们的想象力，有些像宇宙中的黑洞那样神秘，有些像量子的叠加态一样令人困惑。今天，我们要介绍的是物理学领域中的“四大神兽”，它们实质上是一代物理学家们创造性地用来帮助人们更加深入地理解和深入细致地探究自然规律的思想实验。这四大神兽分别是“薛定谔的猫”、“拉普拉斯妖”、“芝诺龟”和“麦克斯韦妖”。在接下来的文章中，我们将分别从这四大神兽的定义、原理、涵义等方面展开讲述，带领读者们深入理解物理学的奥秘。

作为“四大神兽”中最为出名的一个，薛定谔的猫理论表达了薛定谔猜想的基本原理：一个物体在未被观测的情况下处于一种不确定的叠加态，一旦被观测，它的状态就会坍塌，确定下来。人们通常可以使用电子来说明薛定谔的猫理论，一个单个电子可能处于一种“既静止又在运动”的状态，直到它被观测或被量子耦合到另一个电子。这就是薛定谔猫的基本思想。

在薛定谔的想象中，他设想将一只猫和一些事物放在一个箱子里，并在箱子之外放置一个测量设备。这个测量设备可以释放出一种特定的辐射，并在向猫释放辐射之前，测量它是否放出了这种辐射。薛定谔提出，如果直接测量辐射，则可以完全确定猫的状态；但是如果辐射不被测量，那么猫就处于被称为叠加态的状态，即既活着又死了。

薛定谔的猫自提出以来，一直备受争议，但它的意义却在量子力学的发展过程中得到了广泛证实，其思想方法也被应用在了其他领域中，比如统计物理等。这意味着，多年来人们不仅将该经典物理学思想广泛地应用于宇宙学的理论研究中，也可以将其广泛地用于实际物理领域的问题的解决中。

拉普拉斯妖是由数学家皮埃尔·西蒙·拉普拉斯提出的一个思想实验。在这个实验中，拉普拉斯想象有一个灵巧而强大的“神兽”，它能够知道所有物体的运动轨迹、粒子的位置以及其运动方式等全部信息，从而可以预知宇宙的未来和过去。换句话说，如果拉普拉斯妖真的存在，那么可以通过它的分析推断出任何一种对宇宙运动的描绘方式，即以宇宙的初始状态作为“条件”，采用牛顿天文学中的万有引力定律（或更准确地说，采用被广泛接受的爱因斯坦广义相对论），预测未来的宇宙发展过程。

芝诺龟是古希腊数学家芝诺提出的悖论之一。在这个悖论中，芝诺想象了一个人与一只缓慢爬行的龟进行竞赛，事情的奇妙之处在于，尽管人的速度比龟快，但他永远也无法赶上龟。原因在于，人必须在到达龟所在位置之前，走过一半距离，但当人走到距离的一半时，龟又会爬到前面，也就是说，人永远都赶不上龟。在现实世界中，这种情况是不可能发生的，因为数学上说，当两个运动者的速度不同时，赶上对方的人需要走过不同的距离，因此，龟应该能够被人赶上。当然，这只是一个简单的推论，并没有任何证据支持这个说法。不过，科学家认为，如果真的存在这样的事情，那么它可能是真实的。

（编辑：汽车网）

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