“薛定谔的猫”你真了解?“祖父悖论”是什么?60秒知识科普来了

总听有人说到或歌中唱到“薛定谔的猫”,然后自己在旁边“嗯嗯,对”,但你真的了解到底什么是“薛定谔的猫”吗?希腊哲学家奇诺认为,阿基里斯与乌龟赛跑,能够逼近乌龟,但绝不可能追上它,这又是怎么回事?国外有关时间旅行的科幻大片中,常提到“祖父悖论”,你听过吗?

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这些看似复杂,蕴含许多专业知识的理论,英国公开大学公开课用60秒的时间来告诉你。该课程在60秒的时间内讨论了一系列复杂而有趣的哲学、数学和神学问题,如对有限事物进行无限次的分割、时光旅行的哲学可能性、人工智能与人类智慧的区别、速度与时间的关系等问题。以下来介绍几个。

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1. 阿基里斯与乌龟(阿基里斯悖论)

一只不起眼的乌龟怎样才能在赛跑中战胜希腊英雄阿基里斯呢?希腊哲学家芝诺喜欢接受挑战,提出了以下悖论:

首先,允许乌龟先跑一段距离。喜欢打赌的人还是会把宝压在阿基里斯身上。但芝诺指出,要赶上乌龟,阿基里斯首先必须跑到乌龟和他共同起跑时的起跑点上,而在这个时间段,乌龟又往前跑了一段距离,所以,阿基里斯还得跑完乌龟跑完的第二段距离。在这段时间内,乌龟又向前爬了一截...

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从逻辑上看,这样的过程会一直持续下去,无论他们之间的差距多么微小,在阿基里斯追赶的时间,乌龟总是能够向前爬一段距离。这就是说阿基里斯永远无法赶上乌龟。更极端的情况是,这个奇怪的悖论显示,所有的运动都是不可能的,但却说明了一个理论,即有限的事物总是能被无限次地分割。“无限序列”的概念被应用到了金融业,用来计算人们的按揭款,这就是为什么无论偿还多少次,他们都无法还清债务的原因。

2. 祖父悖论

时光旅行可能存在吗?

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雷纳.巴雅瓦是一名法国记者兼科幻小说家,他花了很多时间思考时光旅行的问题。1943年,巴雅瓦提出了这样一个问题,如果一个人回到了过去,在自己父母出生前杀死了自己的祖父,再与他的祖母约会,会有什么结果?如果没有祖父,那么这个人的父亲或母亲根本就不会出生,那么杀死祖父的人也根本就不存在。这样,从一开始就没有人回到过去,一开始或者最后杀死自己的祖父。这就随你怎么看了~

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平行宇宙

“祖父悖论”是哲学、物理学以及整个《回到未来三部曲》的主线。有的人主张时光旅行是可能的,他们的理由类似于“平行宇宙解决方案”,即时光穿梭者引发的变化,创造了一段新的、单独的历史,和已有的历史分道扬镳。但大多数人还是接受“祖父悖论”,尽管这一悖论只告诉了我们穿越到过去是不可能的,但却没有说明是否存在穿越到未来的可能性。

3. 双胞胎悖论

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阿尔伯特.爱因斯坦并没有一个双胞胎兄弟,但对于双胞胎,他提出了一个有趣的观点。他假设有一对双胞胎兄弟,一个叫阿尔,另一个叫伯特。阿尔是个宅男,而伯特喜欢旅行,他乘坐太空飞船,然后以接近光速的速度飞入了太空。当时爱因斯坦刚刚提出相对论,相对论认为你在太空中的飞行速度越快,你的时间就过得越慢,所以如果以阿尔的角度看,伯特的时间就比阿尔的时间过得慢。换句话说,玩耍的时候,时间可能过得很快,但如果时钟也在太空中飞行,那么它们可能走得相对较慢。

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一段时间后,伯特决定回来,仍然以接近光速的速度飞回来,回来时他的兄弟正在度假打盹。但当伯特回到家里时,阿尔现在比他的同胞兄弟老,他们的双对约会显得很尴尬。尽管这看上去不可思议,但爱因斯坦根据相对论理论推出了这个结论,而且有证据显示他是正确的。“时间膨胀”概念为我们的全球定位系统提供了理论依据,你的导航仪因此知道,你需要“前方200米的地方向左转“。

4. 薛定谔的猫

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欧文.薛定谔是一位物理学家、理论生物学家,更是一位爱狗人士。20世纪20年代,科学家发现了量子力学,指出有些粒子十分微小,如果不改变它们,根本无法对它们进行测量。但是这个理论的前提条件是,在你测量这些粒子之前,它们就一直处于某种形式的叠加状态。

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为了解决这一问题,薛定谔想象一只猫被关在一个盒子里,盒子里充满了放射性粒子,以及一个放毒药的小瓶子,瓶子上安装了一个盖格计数器。如果量子能量衰减,就会引发计数器瓶子破碎,释放出毒药,小猫就完蛋了。但如果粒子处在两种状态中,即有衰减,也有不衰减的,那么小猫也有两种状态,死的和活的,这种状态会保持到人们打开盒子为止。在实践中,处于叠加状态的猫是不可能存在的,否则动物保护团体就会找你麻烦了。但你可以将原子分离出来,而且它们确实可以同时以两种状态出现。

量子力学颠覆了我们有关现实的认知,也许我们因此可以理解为什么薛定谔本人不喜欢这个理论了,而且为猫咪的遭遇感到内疚。


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