莆仙生活网
当前位置: 莆仙生活网 > 知识库 >

物理界四大神兽

时间:2024-09-13 20:05:33 编辑:莆仙君

物理界四大神兽分别是什么?

物理学的四大神兽都有芝诺的乌龟、拉普拉斯兽、麦克斯韦妖、薛定谔的猫。1、芝诺乌龟古希腊数学家芝诺(前490年~前425年),针对运动的不可分性提出了著名的"芝诺悖论",说:一只乌龟从起点走到终点,要先走完1/2路程,再走完剩下的1/2路程,继续走完剩下的1/2路程……一直重复下去,永远走不完。2、拉普拉斯兽法国物理学家拉普拉斯,是号称"将上帝赶出宇宙"的人,他提出的拉普拉斯方程广泛应用于各个领域。他还是经典力学的坚定拥护者,也是决定论的支持者,基于经典力学,拉普拉斯提出:如果有一个智者,知道我们宇宙之初,所有粒子的状态,那么他就可以根据所有的定律,推算出宇宙任何时间的状态。3、麦克斯韦妖麦克斯韦妖是大物理学家麦克斯韦,在1871年,针对热力学提出的一个假想实验。要破解麦克斯韦妖,需要明白这只妖区分慢分子和快分子,是需要信息的,而信息的获得,也不可能无劳而获,从而引出信息熵的概念,兰道尔原理在信息熵和能量之间,建立起了严格的限制关系,使得麦克斯韦妖不可能存在。4、薛定谔的猫这只猫,把物理学折腾了快一个世纪,到目前都没有让人信服的诠释。1935年,奥地利物理学家薛定谔,针对量子力学的边界问题,提出了著名的思想实验"薛定谔的猫",该问题直指量子力学在微观和宏观的过渡边界,把微观的不确定性带到了宏观世界。在科学的历史上,有许多有趣的比喻,其中就有四个动物,被调侃为"物理学四大神兽",它们分别是芝诺乌龟、拉普拉斯兽、麦克斯韦妖和薛定谔的猫。物理学四大神兽分别对应微积分、经典力学、热力学第二定律和量子力学。芝诺的乌龟时空双修能缩地成寸,拉普拉斯兽明察大道推演万物,麦克斯韦妖操控万物逆转阴阳,薛定谔的猫能制造宇宙超越生死。这四种伟大的神话生物既善良又邪恶。它们不仅困扰着聪明的科学家,也为试图进化成神的人类指明了道路。

物理四大神兽是什么?

物理学中的四大神兽:芝诺的乌龟、拉普拉斯兽、麦克斯韦妖、薛定谔的猫。1、芝诺的乌龟。芝诺是古希腊数学、哲学家,以芝诺悖论著称于世。芝诺龟,又被称为芝诺悖论。这是一只在赛跑中无论什么动物都追不上它的乌龟:在芝诺龟与速度比它快10倍的海神之子阿喀琉斯赛跑时,芝诺龟先阿喀琉斯跑100米。尽管阿喀琉斯的速度比芝诺龟快,可是他永远追不上芝诺龟,无论如何芝诺龟都比他快1/10。尽管阿喀琉斯可以提速跑过芝诺龟,甚至一脚踩死他,可是在追求证据和准确实践的物理学中却无法超越。阿喀琉斯如何超越芝诺龟的问题整整流传了2000多年。物理学家牛顿和数学家莱布茨尼创造出微积分后,才终于令阿喀琉斯超越了这只千年神龟。也就是说芝诺的乌龟基本已经死了,微积分的基础便是建立在他的尸体上。2、拉普拉斯兽。拉普拉斯是法国分析学家、概率论学家和物理学家,法国科学院院士,主要成就是天体力学,拉普拉斯变换等。拉普拉斯兽,此“恶魔”知道宇宙中每个原子确切的位置和动量,能够使用牛顿定律来展现宇宙事件的整个过程,过去以及未来。但拉普拉斯兽在提出100年之后,就被开尔文和海森堡用量子力学打败了。3、麦克斯韦妖。詹姆斯·克拉克·麦克斯韦,英国物理学家,数学家,经典电动力学创始人,统计物理学奠基人之一,提出了著名的麦克斯韦方程组。麦克斯韦妖可以简单的这样描述,一个绝热容器被分成相等的两格,中间是由“妖”控制的一扇小“门”,容器中的空气分子作无规则热运动时会向门上撞击,“门”可以选择性地将速度较快的分子放入一格,而较慢的分子放入另一格。这样,其中的一格就会比另外一格温度高,可以利用此温差,驱动热机做功。这是第二类永动机的一个范例。麦克斯韦妖将信息论中的信息量定义与热力学的熵联系了起来,寻求新的保护。4、薛定谔的猫。埃尔温·薛定谔是奥地利物理学家,量子力学奠基人之一,提出了著名的薛定谔方程和薛定谔的猫思想实验,曾于1933年获得诺贝尔物理学奖。而他提出的薛定谔的猫思想更为有趣。薛定谔的猫是指将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率,如果镭发生衰变,会触发机关打碎装有氰化物的瓶子,猫就会死;如果镭不发生衰变,猫就存活。根据量子力学理论,由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加,猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。但实际上猫是不可能处于这种既死又生的状态的,要想知道它是死是活,只有打开箱子才知道。也就是说薛定谔的猫,现在还是不知是死还是活,躲在量子力学派的屋檐下瑟瑟发抖。很多人喜欢这个宠物。