不知道大家有沒有這樣的體會，搞文科理論的人，總愛把理論搞的特別復雜，生怕普通人看懂了。而搞科學理論的人，總是千方百計把理論往簡單了解釋，生怕普通人看不懂。

那科學界的大佬們?yōu)榱俗審碗s的物理理論變得通俗易懂，它們又創(chuàng)造出什么神奇的方法呢？今天小編就來和大家詳細的聊聊物理學界的四大神獸，看科學家們是如何讓普通人也能聽懂高深的理論的。

這四大神獸分別是：芝諾的烏龜，拉普拉斯獸，麥克斯韋妖和薛定諤的貓。這四大神獸中，芝諾的烏龜對應的是微積分，拉普拉斯獸對應的是經(jīng)典力學，麥克斯韋妖對應的是熱力學第二定律，薛定諤的貓對應的是量子力學。

01

芝諾的烏龜

芝諾的烏龜是四大神獸里“年齡最大”的，誕生于公元前500年左右的古希臘。這個時代有一個叫芝諾的數(shù)學家，芝諾的烏龜就是他提出的關于運動不可分性的悖論之一。在這個悖論中，芝諾提出了這么一個問題。

古希臘神話人物阿克琉斯是一位運動健將，他的速度是烏龜?shù)?0倍，但是在他們比賽曬跑的時候，只要讓烏龜在前面100米，阿克琉斯就永遠也追不上這只烏龜。芝諾認為，無論如何，這只烏龜都將在阿克琉斯的前面。

芝諾是這么認為的，每當阿克琉斯追到烏龜先前所在的位置時，無果都在這個時間段內(nèi)又往前爬了一段距離。假如阿克琉斯的速度為10米/秒，烏龜?shù)乃俣葹?米/秒，10秒后，烏龜領先10米；又過1秒后，烏龜領先1米；再過0.1秒后，烏龜領先0.1米。這個過程是無窮無盡的，總能找到一段足夠小的時間，烏龜領先于阿克琉斯，故而阿克琉斯永遠也住不上這只烏龜。

我們都知道用追及問題來算，小學生都能算出追到所需要的時間，但是想要解釋這個疑問，卻很難?，F(xiàn)在我們知道，解決這個問題需要用到微積分，用到無窮小的概念。但是至今為止，牛頓和萊布尼茨發(fā)明的微積分雖然擊破了時空連續(xù)性的問題，解決了這個悖論，而關于無窮小的概念，即使后來柯西等數(shù)學家用極限的思想逃過了這一問題，人類至今都還沒有真正的解決。

02

拉普拉斯獸

這個神獸于1814年由法國數(shù)學家拉普拉斯提出，這是一個能夠預言萬物與未來的神獸，人們將之比喻為“宏觀經(jīng)典力學”的守護神。

這個神獸有多強大呢？它是拉普拉斯糅合了經(jīng)典力學，天體力學，概率論等基礎理論后提出的。這個神獸是因果論的代表，認為宇宙現(xiàn)在的狀態(tài)是過去造成的，也就是過去的因才有了現(xiàn)在的果。這個神獸認為一切都是注定的，一切都是可以預測的。

那這個神獸如何預知未來呢？假如它能夠知道此時此刻宇宙中每一個微觀粒子的位置和動量，那么他就可以用牛頓公式計算出下一秒乃至更久以后這些微觀粒子的位置和動量，而這些信息就代表著未來。這意味著這只神獸知曉宇宙的誕生與結(jié)局中的每分每秒，可將將人類的命運計算得清清楚楚，世界也成了一局可逆轉(zhuǎn)的游戲。

拉普拉斯這個神獸剛提出之時，人類頂尖的科學家頓時陷入了一篇恐慌，但是隨著19世紀提出的不可逆的熱力學定律，20世紀海森堡的不確定性原理和近代混沌理論里的蝴蝶效應的提出，科學家們終于徹底殺死了這只神獸。

03

麥克斯韋妖

除了一些民科以外，接受過現(xiàn)代科學教育的人都知道“永動機”是不可能實現(xiàn)的。但是在19世紀之前，無數(shù)的頂尖科學家都沉迷在永動機的世界里不可自拔。

這個荒誕的夢想直到堅持不可逆的熱力學定律出現(xiàn)后才終于被徹底打破，各種想著發(fā)明各種永動機的專業(yè)科學家一夜之間全部消失了。而在1871年，人類歷史上最偉大的科學家之一麥克斯韋創(chuàng)造了物理學第三大神獸“麥克斯韋妖”。

麥克斯韋妖是一只想象中的妖怪，麥克斯韋試圖用它來否定熱力學第二定律。在這個思想實驗中，麥克斯韋妖是一只能夠用極快的速度去操縱分子運動的妖怪，它們減少做功過程中的能量消耗，試圖達到不消耗能量獲取信息的目的。

在物理學中，麥克斯韋妖可以在不使用能量的情況下讓空間自動從混亂變?yōu)橛行?，讓空間的熵減少。但是熱力學第二定律卻告訴我們，熵增是不可逆的，因此它又叫熵增定律。我們想要讓空間變得有序，就必須用更多的能量，因此第二類永動機是不可能實現(xiàn)的。從1871年到2020年，人類尋找了幾百年，麥克斯韋妖依然不見蹤影，它就像人類想象中的一個救世主。如今，熱力學定律依舊是宇宙鐵律之一，就和質(zhì)能守恒定律一樣。

04

薛定諤的貓

這是四大神獸里最年輕的一只，它出生于1935年，由量子力學領域的大佬薛定諤提出的，其本意是為了反對哥本哈根學派的的量子疊加態(tài)，解釋量子力學的邊界問題，卻反被玻爾等人利用，反倒成為了量子疊加態(tài)學說的守護神。

這個思想實驗大概就是說將一只貓放在一個裝有少量放射性物質(zhì)和氰化物的密封盒子里，這里面的放射性物質(zhì)就是開關，當發(fā)生衰變后，機關就會被觸發(fā)，劇毒的氰化物就會被釋放，貓就會被毒死。

這里這個放射性物質(zhì)下一秒是否會發(fā)生衰變十萬群不可預測的，在一秒鐘過后，根據(jù)量子力學的理論，盒子里的放射性物質(zhì)處于衰變和沒有衰變的疊加態(tài)，反映在貓身上就是貓?zhí)幵诎胨腊牖睿人烙只畹臓顟B(tài)，想要知道具體的結(jié)果，我們需要打開盒子才能知道。而量子力學認為，當打開盒子的一瞬間，疊加態(tài)就會坍縮成一種唯一的確定態(tài)，既我們觀察到的現(xiàn)象，貓要么活著，要么死了。

在這只貓身上，宏觀世界的因果律被打破，變成了所謂的概率波，完美地將微觀不確定轉(zhuǎn)化為了宏觀不確定。

薛定諤的貓也因此成為了四大神獸里最慘的一只，后來科學家們試圖用平行世界的理論來救這只貓，但是至今人類還沒有成功。

好了，這就是物理學上的四大神獸，也許未來科學界還會出現(xiàn)更多的神獸，但不管怎樣，每一只神獸的出現(xiàn)和死亡，都代表著人類科學的進步，這才是最后的，不是嗎？對此你怎么看？