物理学上的四大神兽是什么？

知识改变命运！物理学的四大神兽，薛定谔的猫了解一下？

物理学中有四种伟大的神话生物:芝诺的乌龟，拉普拉斯兽、麦克斯韦妖、薛定谔的猫。分别对应微积分、经典力学、热力学第二定律和量子力学。这四种神话中的野兽并不比传说中的青龙白虎朱雀玄武弱，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。

公元前464年，物理帝国的世纪体育竞赛开始了，芝诺的乌龟与海神之子阿喀琉斯赛跑。阿喀琉斯体格强壮，肌肉发达，四肢强壮。芝诺的乌龟短小精悍，有着像火炬一样的豆眼和结实厚重的龟壳。芝诺乌龟以身体状况不佳为由申请提前100米跑。阿喀琉斯知道他的速度是芝诺乌龟的十倍，毫不犹豫地同意了。比赛开始时，阿喀琉斯追上100米，乌龟已经向前爬了10米。阿喀琉斯继续追赶，当他追完乌龟10米时，乌龟已经向前爬了1米。阿喀琉斯只能再向前追1米，但是乌龟已经向前爬了1/10米。这样，芝诺的乌龟可以永远和阿喀琉斯保持距离，不管距离有多小，但是只要乌龟继续向前推进，阿喀琉斯永远也追不上乌龟！

在19世纪初，整个物理世界晴空万里。牛顿给万物带来光明。匍匐在老爵爷门下的拉普拉斯宣称，他声称现在的客观世界是过去的果实，也是未来的事业。这个世界上有一种神秘的神兽。它有强大的力量，什么都知道。只要它愿意移动手指和眼睛，记录下某一刻它能知道宇宙中每个原子确切的位置和动量，牛顿的简明公式就可以用来即时计算宇宙的过去和未来。这就是著名的神兽拉普拉斯，他擅长推理，什么都知道。拉普拉斯的基本理论是，通过理解物质前一刻的运动状态，可以推断出下一刻的运动状态，在确定了整个宇宙中每个粒子的运动状态之后，就可以推断出下一刻的运动状态。

早在公元1200年，成千上万的科学家就痴迷于永动机。在19世纪，热力学蓬勃发展，各种永动机一个接一个地被拍摄下来。当时，令爱因斯坦崇拜的丹尼尔·麦克斯韦(Daniel Maxwell)创立了麦克斯韦妖，物理学史上第三大神兽。如果这种神秘的神兽真的存在，创造一个违反热力学第二定律的永动机可能不是梦，也有可能让一个陷入熵沉默的宇宙复活。

与前面三种神奇的神话生物相比，薛定谔的猫的命运最悲惨。它既不能享受吞拿鱼味儿的猫罐头，也不能被猫奴追求。自始至终，它生活在物理帝国的刑场上，发展了死亡和生存的技能。刑场是一个密室，刑具是锤子和毒药瓶。锤子由电子开关控制，电子开关又由放射性原子控制。如果原子核衰变，阿尔法粒子被释放，电子开关被激活，猫肯定会死。然而，核衰变是一个随机事件。虽然人们可以准确地知道核衰变时间的概率，但他们不能确定它何时会衰变。因此，虽然薛定谔的猫肯定会死，但人们不知道它什么时候会死。所以，在打开密室之前，猫不是活着就是死了。

1.薛定谔的猫：超越生死。

薛定谔的猫是一只量子神兽，这是量子力学中最著名的思想实验之一。假设一只猫关在装有少量镭和毒药的密闭容器内，镭的衰变几率为50%，如果镭衰变，就会打碎装有毒药的装置，这样的话猫就会死，但是如果镭不发生衰变，那么猫就不会死，那么这只猫到底是活着还是死了呢？从我们的角度思考，猫要么活着，要么死了，但是从量子理论考虑的话，那么镭的衰变和没有衰变两种状态会叠加，所以猫的状态应该是处于活着和死了之间，也可以说猫活着也可以说猫死了。这就是薛定谔的猫，而我们打开盒子之后叠加开就会结束，这样我们观测到的是一个叠加态坍缩的结果。

2.芝诺的乌龟：缩地成寸。

芝诺的乌龟，这是一只人类永远也追不上的小乌龟，假设让世界冠军和这只乌龟跑步，让乌龟先跑一段距离，然后过一段时间乌龟又向前移动了一段距离，而跑步冠军则到了乌龟的起始点，先不管乌龟爬的有多慢，但是乌龟往前挪动一段距离，跑步冠军在这段时间后也会到达乌龟刚才的起始点，一直往下推论，跑步冠军和乌龟之间的距离就会越来越小，但是跑步冠军也永远追不上这只乌龟，这就是芝诺的乌龟。在现实生活中，无论这只乌龟跑多远，我们都能追上，但是在物理学中，都需要有严密的逻辑推理和证明才可以存在。所以在过去的两千年里，我们都追不上这只乌龟，后来数学巨匠莱布尼兹与科学巨匠牛顿通过微积分中的极限法攻破了时空连续性，于是我们才追上了这只乌龟。

3.拉普拉斯兽：善推演，能知万物。

拉普拉斯兽是可以用物理定律推算出过去与未来的怪兽，这只怪兽神通广大，无所不知，只要他愿意动动手指和眼睛，记录下某一时刻宇宙中某个原子确切的位置和动量，它就可以用牛顿的简洁公式推算出宇宙的过去与未来，这就是拉普拉斯兽。人们不愿意相信自己的未来与过去可以被这只怪兽算的清清楚楚，在物理学家们用了将近百年的时间，这只妖死在了新诞生的热力学与量子力学的光芒中。

4.麦克斯韦妖：逆转时空。

麦克斯韦妖主要是说热力学第二定律的可能性，假如有一个密闭的容器，将其分成了两个部分，而在隔板的上面，有一个妖怪可以控制阀门儿，而麦克斯韦妖就站在这个门前盯住每一个分子，如果是运动快的分子，它就不让这个分子过去，而运动慢的分子它就把这个分子放过去，这样原本平衡的一个箱子就会出现一半热，一半冷的现象，而在麦克斯韦妖的管理下，两边的温差也会逐渐的变大，高温区的会越来越高，而低温区则会变得越来越低。但是这是与热力学第二定律相悖的，根据熵增定律，这一过程相反一下才是正确的。假如这个妖是真的存在的那么人类就可以研究出真正的永动机了。

物理学上曾出现过“四大神兽”一直困扰着无数的科学家