物理学的四大神兽,除了薛定谔的猫还有哪些?( 三 )


拉普拉斯兽:这只神兽可以知道宇宙中每一个原子的运动数据 。从这些数据出发再辅以物理学定律 。拉普拉斯兽就可以知道宇宙的过去和未来 。然而量子力学的出现揭示了物质世界的最小部分是不确定状态 。因此拉普拉斯兽永远都不可能预测未来 。

物理学的四大神兽,除了薛定谔的猫还有哪些?

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物理学上所讲的四大神兽分别是薛定谔的猫、芝诺的乌龟、拉普拉斯兽和麦克斯韦妖 。其中薛定谔的猫所对应的是量子力学 。讲的是一只猫被放在一个箱子里 。箱子里有一个毒气瓶 。毒气瓶上有个锤子 。锤子受放射性原子控制 。而由于放射性原子核的衰变是随机的 。所以在打开盒子之前无法得知猫的生死 。于是此时猫处于一种既死又活的叠加态 。
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拉普拉斯兽对应的则是经典力学 。说是有一种神兽 。它只要记录下当前时刻宇宙间每一个原子的运动状态 。就可以推算出整个宇宙的未来 。拉普拉斯兽的本质就是万事万物皆遵循同样的物理学定律 。也就是说宇宙间的一切 。包括我们每个人的命运实际上都是安排好的 。最终量子力学所描述的随机性击垮了拉普拉斯兽 。
最后 。是麦克斯韦妖 。它描述的是一个热力学问题 。我们知道 。在系统内部 。熵只能增加不能减少 。所以一切都会从有序向无序发展 。所以生命才会走向衰亡 。而麦克斯韦假想出了一种妖兽 。这个妖兽能够控制分子的运动 。将快速运动的分子和慢速运动的分子分别归类 。从而使自然变得有序 。使熵自然减少 。麦克斯韦妖虽然是一种假象中的妖兽 。但科学家相信在自然界中存在着和熵增相反的能量控制机制 。只是还没有找到它 。所以麦克斯韦妖是否存在 。还有待进一步研究 。

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