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四大神兽知多少(一)物理学也可以很诙谐

四大神兽知多少(一)物理学也可以很诙谐

作者: 王有梦的下半场 | 来源:发表于2023-11-21 08:03 被阅读0次

有多少人一提物理学就一个头两个大?我猜一定不少,尤其是女生。物理一直是我的终生之憾,当年高考就因为它折戟沉沙……不然的话何至于一把年龄了还没脱贫,真是物理改变命运呢!

物理二字已然被我视为畏途,再兼之经典力学、热力学、电磁学、相对论、量子力学这类天书级字眼……让人晕到无穷大,感觉“晦涩难懂”这几个字,简直就是为物理学量身定做的。

最简单的物理学已经能折磨得我欲狂欲死,还要拿来做主题写系列文章,这不是做死的节奏嘛!列位看官且慢断言,经过学习,我了解到有四大神兽能与高深莫测的物理学相对应,所以一时兴起,构思了这个系列。最重要的是,这四大神兽都能与现代经济、数字货币、区块链扯上关联,就问你惊不惊喜,意不意外!

本系列打算用第一篇笼统介绍一下四大神兽,再用后续四篇对各神兽一一专析。各位放心,要是我都能读明白的文字,机智如各位理解起来一定如探囊取物般容易。

物理学四大神兽到底为何方神圣——当当当当当,大幕拉开,神兽出场,列位上眼——芝诺龟,拉普拉斯兽,麦克斯韦妖,薛定谔猫。

就是这四大神兽,分别对应了微积分、经典力学、热力学第二定律和量子力学这四个经典理论。

就是这四大神兽,它们如同鬼魅般出没,一次次掀起物理学界、数学界甚至哲学界的轩然大波,宛如潘多拉的盒子,一经打开,便阴魂不散,笼罩在科学界头顶。

就是这四大神兽,其被一一驯服的过程,印证了人类认知的巨大飞跃。曾经困扰人类的问题,让科学进步异常艰辛,但却如同指路明灯,人类终有了拨云见日的一天。

万物皆互联,冥冥之中,宏观经济学中的自然规律和金融的逻辑中,在很多方面也暗合物理学中的基本定律。人类历经千百万年的发展,虽然有坎坷,更有停滞不前,但最终造就了今天以市场为导向的繁荣现代经济。

所以说,这四大神兽,值得我一写,值得你一看。

先从最“高寿”的芝诺的龟说起。芝诺是两千多年前希腊爱利亚学派的一个代表人物,可以说是第一个提出悖论的人。他所在年代正处于思想大繁荣时期,他提出的乌龟悖论是:一位勇士与乌龟赛跑,先让乌龟100米,勇士永远没有可能追上一直乌龟。如果采用数学的方法,勇士不仅能追上乌龟而且早就甩它几条街了,但是用物理的思想却永远没有办法证明,勇士追上了乌龟。

在芝诺的龟慢吞吞又无比猖狂地爬行了2000年以后,拉普拉斯兽降世了。1812年,法国数学家拉普拉斯提出一种科学假设:世上存在这么一种神兽,能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。就是说,它能够观测到发生的任何事情,并且能够知过去与未来,也就是说只要我们知道宇宙中的现状,就能推测出过去的状态和未来的状态。

然后是麦克斯韦妖。1871年,麦克斯韦针对热力学提出一个假想实验。当时麦克斯韦意识到自然界存在着与熵增加相对抗的能量控制机制,但他无法清晰地说明这种机制,他只能假定为一种“妖”。麦克斯韦妖能够根据分子移动的速度来控制分子移动的方向,能够推翻热力学不可逆的定律,但是信息熵的说法让麦克斯韦妖也不能完全站住脚,因为想要获得分子移动的速度,本身就需要获得能量。

最后一个“薛定谔的猫”离我们最近,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:把猫关进密闭黑箱子里,在里面设置好开关、一个毒药瓶以及一把锤子。开关是由原子反应控制的,如果原子核一旦发生衰变,盒子就会被打开,锤子就会砸破毒药瓶,猫也会死。然而如何判断原子是否衰变了,只能通过猫的状态进行查看,但一开箱子也意味着同样的变化,所以猫究竟是死是活,永远无法判断。

先请出四只神兽跟大家打个照面,后面我们将其放到更大的范围中一一解剖

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