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“判天地之美，析万物之理”，这是庄子说过的话，大意即是明白天地之美,理解万物之理,而一个古人如果能做到这些便可以被称之为神明。物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。 物理学是随着人类社会实践的发展而产生、形成和发展起来的,它经历了漫长的发展过程。纵观物理学的发展史,根据它不同阶段的特点,大致可以分为物理学萌芽时期、经典物理学时期和现代物理学时期三个发展阶段。 物理无处不在，无时不有，我们的生活因物理得以改善。物理学的每一次思想碰撞使一个个学术流派达到巅峰，物理学的发展完善着人类对世界的了解，物理学的每一次重大突破均标志着一场科技的革命。 我们都知道数学界有“官方认证”的历史四大数学家，他们分别是牛顿、阿基米德、高斯、欧拉。那么你是否知道有这样四只“非官方”的四只物理学界的神兽呢？这四只神兽之中既有来自远古时期的，也有出生不到百年的。但毫无疑问，它们都是极其重要的“神兽”。 在之前介绍过物理学家薛定谔，也对薛定谔的猫进行了一定的解释，今天便让我们不光回顾一下他的猫，再与另外几只物理学界的“神兽”碰碰面。
在科学这座圣殿里， 没有蛮横的神兽， 只有驯服的宠物。 引言 —————— 神兽出没的物理界 物理学上有四大神兽，芝诺的乌龟、拉普拉斯兽、麦克斯韦妖、薛定谔的猫，分别对应着微积分、经典力学、热力学第2定律和量子力学。 它们亦正亦邪，既给聪明的科学家带来困扰，也给企图进化成神的人类指明了道路。
No.1 —————— 芝诺的乌龟 出生日期：公元前464 主人：芝诺 门派：先贤哲学 能力：缩地成寸 公元前464年，物理帝国的世纪运动竞技开幕，芝诺之龟与海神之子阿喀琉斯赛跑。 阿喀琉斯体格健壮，肌肉饱满，四肢遒劲有力。芝诺之龟短小精悍，豆眼如炬，龟甲结实笨重。芝诺之龟以身体劣势为由，申请提前奔跑100米。阿喀琉斯深知自己的速度乃是芝诺之龟的十倍，便毫不犹豫地答应了。 比赛开始。 当阿喀琉斯追到100米时，乌龟已经向前爬了10米； 阿喀琉斯继续追，而当他追完乌龟爬的10米时，乌龟又已经向前爬了1米； 阿喀琉斯只能再追向前面的1米，可乌龟又已经向前爬了1/10米； 就这样，芝诺之龟总能与阿喀琉斯保持一个距离，不管这个距离有多小，但只要乌龟不停地奋力向前爬，阿喀琉斯就永远也追不上乌龟！ 尽管阿喀琉斯是全人类最顶尖的英雄，但最终败在芝诺之龟的四条小短腿之下，芝诺之龟从此暴得大名，无人匹敌。 在现实世界中，这芝诺的乌龟看起来蛮不讲理，因为随便拉来一只乌龟，无论它跑多远，6岁小儿都能追上踩扁它。而且，随便建立一个简单的方程组t=s/(v1-v2)还能求出阿喀琉斯追上芝诺之龟的时间。 可物理帝国不一样，万事万物需要严密地逻辑推理和证明才能存在。所以，即使我们轻而易举地求出阿喀琉斯追上乌龟所花的时间，甚至恼羞成怒地踩死它，也仍不能证明他为何能追上。 要想灭了它，必须把极限问题解决了。可是从毕达哥拉斯到欧拉的数学大神们，无一人能破解极限问题。因此，这毫无道理的芝诺之龟，以神兽姿态定居物理帝国2000年。 整整两千年后，数学巨匠莱布尼茨与科学巨匠牛顿隔空修炼“微积分”，用微积分中的“极限”法门攻破了时空连续性。这让大英雄阿喀琉斯终于在物理帝国的竞技场里，追上芝诺之龟。然而人类对这只千年老乌龟依然耿耿于怀，从哲学到前沿物理学，人们还常常拿它吵架。
思想实质：发生在无限长时间内的运动速度为零。 从A点到B点的运动不仅涉及到距离，并且涉及到时间。从A到B的运动如果发生在无限长的时间内，那么，此时速度为0。 悖论本质：无限问题。 1、空间是否可以无限划分？ 2、运动者以确切有限“速度”运动。 悖论的解决：无限=极限近似 证明如下
解读： S=0.9999999... 10S={0.9999999....；0.999999....；........0.99999..（共10个）} 10S-S={0.99999...；0.99999...；.......0.99999...（共9个）} S=0.9999999... 注：因为S是无限循环小数，故而不遵守乘法运算法则。乘法法则进位制是以十进制为标准逢十进一。而无限小数相乘（或相加）并不遵守加减乘除运算则。 结论：无限分为实无限和潜无限。潜无限=极限近似，实无限与有限之间无法进行运算。
No.2 —————— 拉普拉斯兽 出生日期：1814年 主人：拉普拉斯 门派：经典力学 能力：善推演，能知万物 19世纪初，整个物理世界晴空万里，牛顿带来万物光明，匍匐在老爵爷门下的拉普拉斯宣称，当下的客观世界是过去的果和未来的因。这世间存在一种神兽，它神通广大、无所不知。只要它愿意动动手指和眼睛，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，就能用牛顿的简洁公式，瞬间算出宇宙的过去与未来。 这就是大名鼎鼎的谛听神兽拉普拉斯，善推演，能知万物。 拉普拉斯的基本理论是：了解物质前一刻的运动状态，就可以推出下一刻的运动状态，把整个宇宙的每一个粒子的运动状态确定以后，就可以推出下一刻的运动状态。 拉普拉斯是经典力学在19世纪最厉害的马前卒，他吸纳毕达哥拉斯“万物皆数”之力，结合天体力学、概率论等思想精华，创造了宏观经典力学的守护神兽拉普拉斯兽。 沉睡在威斯敏斯特大教堂里的祖师爷牛顿高兴得合不拢嘴。因为，这说明自己亲手建立的经典物理学帝国坚不可摧，无所不能。 可大部分的人类却没有这么高兴，如果人类的所有命运都已经被拉普拉斯妖算得清清楚楚，那我们还有什么活头？必须得早点弄死它才行。 不出一百年，热力学和量子力学等新理论对其万箭齐发，以物理学家开尔文以及量子力学的海森堡开始联手围剿，这只无所不能的拉普拉斯妖最终一命呜呼，和前面那只千年老乌龟相比，可以算是夭折在了襁褓里。 19世纪，建立在不可逆基础上的热力学大行其道，这让以可逆性作为基石的拉普拉斯妖元气大伤。20世纪，困扰人类长达百年的双缝干涉实验成功证明因果律在微观世界彻底失效，而海森堡的测不准原理也说明再厉害的神兽也无法看清微观世界的全部面貌。 更悲伤的是，即使拉普拉斯妖已经彻底死掉，不厚道的人类也不愿给这个短命的神兽留下最后的尊严。 因为，由宇宙最大熵、光速、以及将信息传送通过一个普朗克长度所需要的时间计算得来，拉普拉斯妖的算力上限已被证实约为10120比特，如此以来，那惊人的算力也不可能在物理帝国存在。
思想实质：宇宙由固定不变的“物理法则”支配，知道宇宙中一个确切条件，利用“物理法则”就能推算出宇宙事件的整个过程。 现实困境：量子不确定性。 在量子力学中，由于在一定条件下，一些力学量只能处在它的本征态上，所表现出来的值是分立的，因此在不同的时间测量，就有可能得到不同的值，就会出现不确定值，也就是说，当你测量它时，可能得到这个值，可能得到那个值，得到的值是不确定的。只有在这个力学量的本征态上测量它,才能得到确切的值。
薛定谔的猫呢？还有剩下的那个神兽是怎样的存在呢？还没探寻到呀，待下周成功捕获后再来说一说。 未 完 待 续 （部分图片与文字来源于@环球物理） 图 文｜王子睿 ｜王子睿 ｜王悦欣 |
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