爐石傳說與物理學四大神獸

本人是多年的暴雪遊戲粉絲,最早喜歡看魔獸爭霸3的比賽,後來喜歡上了爐石傳說,每天都把暴雪發給我的任務都刷完。在公司還組織了爐石傳說的俱樂部,經常和同事們聚在一起打競技場。同時我也很喜歡物理,尤其是量子力學。所以,今天我就想聊聊爐石的同時聊聊物理學的四大神獸。


芝諾的烏龜

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首先登場的是芝諾的烏龜,我們先看看芝諾悖論到底是什麼?

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芝諾辯稱,只要烏龜先跑,阿喀琉斯無論如何也無法追上烏龜,因為如上圖所示,每當阿喀琉斯追到之前烏龜所在的地方,烏龜就都又向前跑了一點,如此循環,芝諾之龜總能與阿喀琉斯保持一個距離,不管這個距離有多小,但只要烏龜不停地奮力向前爬,阿喀琉斯就永遠也追不上烏龜!這讓芝諾的烏龜名聲鵲起。看到這道題目,讓我想起了小學數學的那些怪人(生物)們,把母雞和兔子裝進一個籠子的變態老農,爬上去5米滑下來4米的偏執蝸牛,一邊注水、一邊放水的瘋狂泳池管理員,故意等騎自行車勻速前進的甲出門,過了一小時才騎摩托車出去追的2B乙,分工明確、合作默契的良心甲乙包工頭,早早出門、卻故意放慢腳步,只等哥哥追上的傲嬌小明,勻速行駛、從不晚點的勞模火車司機;難道芝諾的烏龜和阿喀琉斯立志成為小學數學題目中的怪癖組合?

非也非也,這其實是一道物理題。解除這個悖論,需要問的問題是,時空是連續的麼?空間是無限可分的麼?阿喀琉斯真的能跑出一個無限小的距離麼?

我們用爐石傳說的場景舉一個例子。

滅霸是漫威旗下的大反派,在2018年上映的電影《復仇者聯盟3 : 無限之戰》正式以主要反派角色身份出場,在收齊六顆寶石後,一響彈指後消滅了宇宙裡半數的生物。暴雪在拉斯塔哈的大亂斗的版本為了針對OTK,給術士配備了一張叫做

虛空契約的卡,致敬滅霸,該卡的特效的摧毀雙方牌庫中一半的牌,一個響指,OTK的核心牌可能就灰飛煙滅了。

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我們假定利用某種光明或者不光明的手段,一位玩家獲得了許多張虛空契約,這時候,雙方的牌庫還有20張牌。然後這位玩家開心的開始Cosplay滅霸,響指打起來:

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· 一個響指過後,還有10張

· 再一個響指,還有5張

· 再來一個,5的一半是2.5,但是不能有撕半張牌,四捨五入,還有3張

· 再來,3的一半是1.5,還有2張

· 再來,只有一張了

· 再來,問題來了,還有一張怎麼撕?

就像烏龜追不上阿喀琉斯,滅霸也不能撕空牌庫。

這個便是量子力學的一個基本概念,所謂的量子,就是能量的一個最小單位,上述例子就是一張卡牌這個最小單位,這個最小單位打破了無限可分的連續性。能量有最小單位,粒子有最小單位,時間和空間也是一樣的。當阿喀琉斯追逐烏龜的時候,他必然會碰到這個空間的最小單位,他不能移動比這個最小單位還小的距離。物理限制要求他必須追上烏龜。


拉普拉斯獸

爐石傳說與物理學四大神獸

拉普拉斯獸是惡魔,擁有死亡之翼的12/12的傲人身材,橙卡品質,但是12費的費用你永遠也打不出去,哪怕你是暴雪的親兒子。

拉普拉斯獸,是由法國數學家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯於1814年提出。此獸知道宇宙中每個原子確切的位置和動量,能夠使用牛頓定律來展現宇宙事件的整個過程,過去以及未來。

我們可以把宇宙現在的狀態視為其過去的果以及未來的因。假若一位智者會知道在某一時刻所有促使自然運動的力和所有組構自然的物體的位置,假若他也能夠對這些數據進行分析,則在宇宙裡,從最大的物體到最小的粒子,它們的運動都包含在一條簡單公式裡。對於這位智者來說,沒有任何事物會是含糊的,並且未來只會像過去般出現在他眼前。

拉普拉斯所謂的智者被稱為拉普拉斯獸。這位全知全能的上古神獸可謂宇宙的總導演。讓我們不禁想起了爐石中的那些導演們:

爐石傳說與物理學四大神獸

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爐石傳說的一個好玩的地方,也是被很多人吐槽的地方就是他的隨機性,導演有個傻龍無疑把這個有趣的隨機性發揮的淋漓盡致。拉普拉斯獸是確定性的堅實擁躉,而導演說,其實我也不知道會出現一個好萊塢鉅製,還是國產大爛片。

近代的量子力學詮釋使得拉普拉斯獸的理論基礎受到質疑。根據量子理論,粒子的物理性質是概率性的:它們不是處於1或者0的固定狀態,而是同時具有成為1的可能性和成為0的可能性。當粒子相互作用時,它們產生糾纏,把描述其兩種狀態的概率分佈結合在一起。如果預測未來的計算是需要在本宇宙中進行或計算結果在本宇宙中體現的,那麼計算活動的物質運動及其預測結果對未來就有影響,且計算中需要使用計算活動本身的物質運動與計算結果的數據,這將造成對計算結果的無限遞歸,無法得到結果。這就像是海森堡的測不準原理,為了測量電子的位置,觀測者必須通過發送一道光來獲取,而這道光無疑會影響電子的位置,所以我們無法準確測量電子的位置。量子力學的微觀世界由概率統治,上帝真的在很開心的扔著骰子。

麥克斯韋小妖

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麥克斯韋小妖是另一個惡魔,比起拉普拉斯獸,他一點也不遜色。它能逆轉時空,它讓分子永動。

麥克斯韋妖(Maxwell's demon),是在物理學中假想的妖,能探測並控制單個分子的運動,於1871年由英國物理學家詹姆斯·麥克斯韋為了說明違反熱力學第二定律的可能性而設想的。可以簡單的這樣描述,一個絕熱容器被分成相等的兩格,中間是由"妖"控制的一扇小"門",容器中的空氣分子作無規則熱運動時會向門上撞擊,"麥克斯韋妖"知道氣體容器裡每個分子的位置和速度,它用一道閘門把容器分隔成兩半,只允許速度快的分子通過閘門進入其中一邊,同時只允許速度慢的分子進入另一邊。這使氣體被分成冷熱兩個部分,導致能量集中,降低了總熵。曾經無用的氣體現在可以用來做功了。

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想想,這位小妖不就是爐石玩家崇拜的偶像,發牌員大叔鮑勃麼?因為受到了賄賂,該發牌員本應公正的發牌,卻只給玩家A發有利於局面的牌,而給玩家B發不利於局面的牌,於是勝負的天平就控制在發牌員的手裡,就像小妖可以決定冷熱分子如何流向。

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熱力學家已經發現了新的量子版熱力學定律,達到基本粒子的級別。熱力學理論被重寫,這促使專家們在其主觀性質問題上,重塑熱力學基本概念,並揭示能量與信息之間時常令人意想不到的深層聯繫。這裡的信息是指抽象的1和0,用以區分物理狀態、衡量知識水平。"量子熱力學"是一個正在形成的領域,有著廣闊的前景,但同時也令人困惑。實際上,小妖並無能不消耗任何能量,就控制門的開閉,倒不是說開門關門要用力,而是辨別分子的運動速度是需要信息交換的,小妖不可能不交換信息就活著分子運動的數據,而信息交換是要消耗能量的。

所以要想永動,要想贏得勝利,賄賂發牌員也是要花錢的。

薛定諤的貓

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薛定諤的貓可能是四神獸裡最為知名的一個,他的故事廣為傳頌,然而他雖然是萌寵,也是四神獸裡命運最為悽慘的一個,剛一出場,已經是半死不活的了。

爐石傳說與物理學四大神獸

薛定諤貓(英語:Schrödinger's Cat)是奧地利物理學者埃爾溫·薛定諤於1935年提出的一個思想實驗。

實驗者內容如下,把一隻貓關在一個封閉的鐵容器裡面,並且裝置以下儀器(注意必須確保這儀器不被容器中的貓直接干擾):在一臺蓋革計數器內置入極少量放射性物質,在一小時內,這個放射性物質至少有一個原子衰變的概率為50%,它沒有任何原子衰變的概率也同樣為50%;假若衰變事件發生了,則蓋革計數管會放電,通過繼電器啟動一個榔頭,榔頭會打破裝有氰化氫的燒瓶。經過一小時以後,假若沒有發生衰變事件,則貓仍舊存活;否則發生衰變,這套機構被觸發,氰化氫揮發,導致貓隨即死亡。用以描述整個事件的波函數竟然表達出了活貓與死貓各半糾合在一起的狀態。

儘管人們能精確知道原子核衰變時刻的概率,卻無法判斷它具體何時衰變。所以,儘管薛定諤之貓必死無疑,人們卻無法得知它具體何時死亡。這麼說來,打開密室前,這貓要麼活著,要麼死去。

爐石傳說與物理學四大神獸

為了拯救這隻可憐的喵星人,1957年,埃弗萊特用"多世界理論"幫助了它。他認為,問題並不在於盒子中的放射性原子是否衰變,而在於它既衰變又不衰變。薛定諤之貓是條活生生的生命,在它被觀測那一刻,世界分裂成了兩個版本,在A版本中,貓活著,而B版本中,貓死去。就像這個雙生小鬼,活著的小鬼召喚另一個自己的副本,一個不幸去世的副本。


爐石伴隨我渡過了很長的一段時間,前不久實在是肝不動了,棄坑了。也就偶爾看看主播們下下爐石自走旗啥的。然而就像我喜歡物理,我仍然愛著這款遊戲,權讓這篇文章,留作紀念,也博大家一笑。


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