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科學史上五大神獸,除了薛定諤的貓,你知道其它四大神獸嗎?

原創
2020-03-24  星辰大海...

菠萝视频苹果版app人類科學應該從古希臘時代就開始了,但科學真正形成體系則要從牛頓時代開始算起,在科學史上發生過很多有趣且非常有意義的故事!因為科學家不僅在科學研究上具有相當高的造詣,而且他們還非常善于講故事!

第一個故事:薛定諤的貓

上世紀八十年代某個紅極一時的樂隊有首標題為“恐懼之淚”的歌曲中,有一句歌詞是“薛定諤的貓死在了這個世界”,所以大家都知道薛定諤的貓最終還是死了!

菠萝视频苹果版app但其實薛定諤的貓沒有死,至少還沒發確定!不過在確定死或者活之前得首先來交代下簡單的實驗過程:為了證明哥本哈根派所謂的粒子狀態不確定論,到觀測時候才坍縮的說法,薛定諤設置了一個非常有趣的實驗:

將一只貓關在一個箱子里,再在箱子里裝上一套機構,然后觸發這套機構的源頭是一個原子的衰變,如果它衰變了,那么這套機關就會被觸動,打破一個毒氣瓶,然后貓就掛了,如果沒有衰變,當然就不會打破毒氣瓶!

菠萝视频苹果版app原子有50%的概率衰變,也有50%概率不衰變,那么請問在打開箱子之前貓是死還是活?如果按照哥本哈根的解釋,在被觀測之前,粒子處于疊加態,那么這只貓是否也處于生與死的疊加態?很顯然生死疊加這種狀態是不存在的!這個問題在于一個經典實驗,將微觀的粒子疊加態轉移到了宏觀,而且薛定諤的貓到現在也沒有一個正解。

之后圍繞這個薛定諤的貓還延伸出了多世界理論、系綜解釋以及退相干理論等等,但一直到現在都沒有一個一致公認的解釋,所以薛定諤的貓可謂是最經典的神獸!

第二個故事:巴普洛夫的狗

所謂貓狗不離家,因此薛定諤的貓之后就輪到巴普洛夫的狗上場了!廣義一點說,大家都不自覺的成為了巴普洛夫實驗的對象,他原本只打算研究狗的消化腺,結果意外的發現了條件反射原理!簡單的實驗過程如下:

第一步:將食物放到狗嘴里,狗的唾液分泌增加,為咀嚼吞咽做好準備。

第二步:狗看到食物唾液量分泌的開始增加

第三步:給食物敲下音叉,后來聽到音叉聲音唾液就開始分泌

第四步:只敲音叉,不給食物,狗還是分泌出了唾液。

菠萝视频苹果版app狗狗從無條件刺激反應在經過訓練后轉而升級到條件刺激反應,請問各位有多少習慣的養成是條件刺激反應下形成的?開車算不算?老司機算不算?購買網紅代言的產品算不算?所以各位生存在這個地球上,都是自覺或者不自覺的成為了巴普洛夫的實驗對象,盡管他早已去世!

第三個故事:拉普拉斯妖

菠萝视频苹果版app“陛下,我的理論中不需要上帝這個假設!”,在科學史上沒有一個人能像拉普拉斯那樣的氣概在拿破侖面前說出這樣的話,這是他認為在掌握宇宙一切秘密之下才擁有如此信心,所以那時的拉普拉斯意氣風發,一切盡在掌握,因此才提出了一個非常有趣的假設,假如在某一時刻能獲知宇宙中所有粒子的運動狀態,那么他拉普拉斯就能計算出宇宙的過去、現在和未來!后人將這個能獲知所有粒子狀態的神獸稱之為拉普拉斯妖!

菠萝视频苹果版app我們現在知道,科學家甚至連一個電子的位置和狀態都不能同時獲知,又怎么可能知道整個宇宙的粒子的狀態,拉普拉斯能如此信心滿滿說出這樣的大話,那是因為他還不知道宏觀的混沌學和微觀量子力學,這兩個理論,未來還將繼續漿糊下去,不會有窮盡的那一天。

第四個故事:麥克斯韋妖

1871年麥克斯韋提出來的違反熱力學第二定律的可能性假設的,假設有一個妖控制一扇門,能探測到容器中無規則熱運動的粒子,并將其區分,運動快的進一個門,運動慢的進另一個門,所以兩邊永遠都有溫差,可以據此驅動熱機做工!

菠萝视频苹果版app但很明顯這是不可能實現的,因為驅動這個妖將每一個粒子做出選擇的要比從這個粒子獲得能量高得多,所以麥克斯韋妖降低熵的企圖無法實現,只能存在于他的理論中!

第五個故事:之諾的烏龜

為什么把歷史最悠久的之諾悖論放在最后說?因為它爬得最慢嘛!與之相關的有兩個有趣的悖論,一個就是“阿喀琉斯追烏龜”,還有一個就是“飛矢不動”!

動得最慢的物體不會被動得最快的物體追上。由于追趕者首先應該達到被追者出發之點,此時被追者已經往前走了一段距離。因此被追者總是在追趕者前面

看起來好有道理,但其實“小前提“由于追趕者首先應該達到被追者出發之點,此時被追者已經往前走了一段距離”,這個就把思維給框死在里面了!所以只要超出總距離/速度的時間,即可超過烏龜,而飛矢不動也一樣,就像一支飛行的箭,將其拍攝成連續畫面后,每一張畫面中的箭都不動,所以這支箭是不動的!

菠萝视频苹果版app但素不知每張照片中的箭都和之前那張照片有動一點,所以連起來它就是高速運動的!

菠萝视频苹果版app這些有趣的神獸被科學家們當成了科學故事中的主角,一針見血的直擊要害,使得科學不得不面對這個假設而不斷來完善他們提出的理論,所以這些神獸在科學史上的地位是非常高的!

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