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“薛定谔的猫”是物理学家埃尔温·薛定谔提出的一个思想实验 ， 根据他的设想 ， 一只猫被关进了一个与外界完全隔绝的箱子里 ， 这个箱子里有一个能释放有毒物质的装置 ， 以及一个衰变概率为50%的粒子 ， 一旦这个粒子发生衰变 ， 那么箱子里的装置就会立刻把有毒物质释放出来 ， 导致箱子里的猫死去 。
量子力学的哥本哈根诠释认为 ， 一个量子系统在未被观测的情况下处于一种不确定的叠加态 ， 而一旦该量子系统被观测了 ， 其叠加态就会坍塌 ， 其状态也就确定了 。
薛定谔指出 ， 如果该理论是正确的 ， 那么箱子里的粒子就处于一种“既衰变了又没有衰变”的叠加态 ， 由于粒子的衰变与否与猫的生死有着确定的关系 ， 因此就可以得出一个奇怪的结论 ， 即：在箱子没有打开之前 ， 箱子里的猫处于一种“既死又活”的叠加态 。
很明显 ， 这只“既死又活”的猫是令人难以接受的 ， 实际上 ， 薛定谔正是想通过这个思想实验来告诉人们 ， 所谓的叠加态有多离谱 ， 然而令他意想不到的是 ， 时至今日 ， 这只猫俨然已成为了量子力学的“形象代言猫” 。
薛定谔的猫也被人们戏称为物理学的“神兽” ， 不过它并不是唯一获此称号的 ， 其实薛定谔的猫只是物理学“四大神兽”之一 ， 那其他三大神兽你知道吗？
实际上 ， 除了薛定谔的猫之外 ， 其他的三大神兽分别是“拉普拉斯妖”、“芝诺龟”和“麦克斯韦妖” ， 下面我们就来分别了解一下 。
拉普拉斯妖“拉普拉斯妖”由物理学家、数学家皮埃尔·西蒙·拉普拉斯提出 ， 他认为宇宙是遵从因果律的 ， 现在的宇宙其实是未来的宇宙的“因” ， 也是过去的宇宙的“果” 。
在这种情况下 ， 假如有一只“神兽”能够获取到现在的宇宙中所有自然运动的力、以及所有自然构成的物件的全部信息 ， 并且能够对其进行分析处理 ， 那么它就可以知道宇宙的一切 ， 从最小的粒子到最大的结构 ， 无论是过去还是未来 ， 全都清清楚楚、明明白白 。
这只能够洞悉一切的“神兽”就被称为拉普拉斯妖 ， 如果它真的存在 ， 就意味着宇宙的一切都早已注定 ， 不得不说 ， 这是令人无法接受的 。 幸运的是 ， 随后出现的“混沌理论”基本上否定了一个可预知的宇宙存在的可能性 ， 而量子力学中描述的微观世界的不确定性 ， 更是让拉普拉斯妖存在的可能性变得微乎其微 。
芝诺龟“芝诺龟”是由古希腊数学家、哲学家芝诺提出 ， 这只“神兽”的特异之处就是 ， 虽然它的行动速度比你慢得多 ， 但是如果你让它先跑的话 ， 那你就永远追不上它 。
如上图所示 ， 假设你的速度比“芝诺龟”快 ， 现在你让“芝诺龟”先跑 ， 当它跑到了位置B的时候你才开始追 ， 那么当你追到位置B的时候 ， 那么“芝诺龟”就跑到了位置C ， 现在你继续追 ， 当你追到位置C的时候 ， “芝诺龟”又跑到位置D ， 而当你追到位置D的时候 ， “芝诺龟”又跑到了位置E……
芝诺指出 ， 由于“芝诺龟”在持续前进 ， 因此当你每次追到“芝诺龟”在上一次的位置时 ， 它的实际位置总是会位于这个位置的前面一点 ， 就这样 ， 尽管你与“芝诺龟”之间的距离一直在缩短 ， 但你却永远都追不上它 。
可以看到 ， “芝诺龟”其实是一个悖论 ， 毕竟在现实世界中 ， 根本不可能发生这种事情 ， 尽管如此 ， 人们也很难对其进行反驳 ， 实际上 ， 直到微积分出现之后 ， 人们才可以从理论上来严谨地证明“芝诺龟”并不存在 。
麦克斯韦妖
“麦克斯韦妖”来自经典电动力学的创始人、物理学家詹姆斯·克拉克·提出的思想实验 ， 在了解这只“神兽”之前 ， 我们有必要简单介绍一下“温度”这个物理量到底是怎么回事 。
从微观角度来讲 ， 温度是指物体内部的微观粒子热运动的激烈程度 ， 微观粒子的热运动速度越高 ， 温度也就越高 。
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