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阿基里斯与龟 物理学四大神兽:追不上的龟 活不久的兽 看不见的妖 不知死活的猫

芝诺的海龟

芝诺的乌龟,顾名思义,来自古希腊哲学家芝诺,也被称为阿基里斯悖论。

假设阿喀琉斯的速度是10m/s,乌龟的速度是1m/s,那么就让乌龟领先他100m。阿喀琉斯跑完100米,乌龟又跑了10米;。阿基里斯跑完10米后,乌龟又跑了1米。当阿喀琉斯完成这个1的时候,乌龟又跑了0.1m。...........,看来阿喀琉斯永远也追不上乌龟了。我们正常的理解是,把阿喀琉斯和乌龟看成两个点,阿喀琉斯追乌龟的点总是滞后于乌龟下一刻的运动,使得这个追点总是在阿喀琉斯和乌龟之间,无限接近乌龟。

但是我的理解可能会推翻你的三观,我的回答可以追到乌龟。阿喀琉斯和海龟的速度差是9m/s,也就是说追到海龟的具体时间是100/9s,也就是11.11111111......s你无限分割追乌龟的过程,分割时间无限接近11.11111111...无限接近可以理解为相等吗?我举个简单的例子:大家都认为0.999...< 1,我要求大家换个思路,0.999...= 0.333 ...* 3;0.3333.....=1/3;那么1/3*3=1,所以0.999...= 1.既然我们处于追赶和不追赶的复合状态,为什么不能理解为追赶呢?

拉普拉斯兽

有一种叫拉普拉斯的野兽,可以精确计算粒子的位置和动量,知道过去和未来。可以说宏观力学的自然规律造就了拉普拉斯兽。这只野兽还没出现就被打败了。根据这个理论,如果你在上学的路上,发现你忘了带铅笔,你想回家拿吗?如果拉普拉斯存在,它知道你回家拿铅笔。这太荒谬了。拿不拿铅笔由别人决定。

拉普拉斯兽是经典力学的产物,简单力学具有鲜明的可逆性特征,但热力学第二定律和双缝干涉实验给了它致命的一击:热总是自发地从热物体流向冷物体,是不可逆的,微观世界没有因果关系。

麦克斯韦的恶魔

因为热力学第二定律的不可逆性,永动机被完全否定。麦克斯韦提出了一个反对热力学第二定律的假设:绝热容器被分成两个相等的隔间,中间有一个由麦克斯韦妖控制的门,容器内的空气体分子在做不规则热运动时会撞门。这个怪物控制门可以选择性地把较快的分子放入一个隔间,把较慢的分子放入另一个隔间,这样一个隔间就会比另一个隔间高,这个温差就可以用来驱动热机。

没有人能证明这个怪物是否存在,但我还是希望存在,因为热第二定律告诉我们,宇宙是一个熵增的过程,如果没有可逆的存在,宇宙必然走向毁灭。

薛定谔的猫

具体的思想实验是把一只猫放在密室里,密室里装有以下装置:在盖革计数器中放入极少量的放射性物质,使原子存在时衰变的概率为50%;衰变时计数器会放电,通过继电器释放锤子打碎一小瓶氢氰酸。腐猫会死,不腐猫会活。因为放射性物质处于衰变和非衰变的叠加状态,所以整个系统的波函数会包含一个活猫和死猫概率相等的叠加状态。

对于这只复杂的猫,我们可以试着这样想。当放射性物质处于衰变和未衰变的叠加状态时,两个相同的世界就产生了。一个世界的猫还活着,另一个世界的猫已经死了。猫的生死会让接下来的两个世界按照不同的轨迹运行。好像预示着一个平行宇宙,是不是很神奇?

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