有人可能會認(rèn)為科學(xué)研究是件很沉悶枯燥的事情，科學(xué)家都是那種帶著大大的眼鏡拍皮，腦子里裝滿了各種奇怪的符號和公式撵割，嘴里說著一大堆讓人聽不懂的詞語贿堰，不食人間煙火的怪人。
但實際上啡彬，歷史上很多偉大的科學(xué)家并非如此羹与。恰恰相反故硅，他們既擁有深厚的知識，又富有想象力纵搁，在給人介紹自己的科研成果和思想時吃衅，常常想象出一些有趣的形象，讓人覺得好玩又容易被人理解腾誉。這些形象也反映了它們的創(chuàng)造者的可愛之處徘层。
其中不少形象到現(xiàn)在都還被很多人所津津樂道。比如說利职，有這樣的兩只妖和一只貓趣效。
01 拉普拉斯妖
拉普拉斯妖是法國數(shù)學(xué)家拉普拉斯在19世紀(jì)初提出的一個假設(shè)。
這只妖知道宇宙中每個原子的確切位置和動量猪贪，在當(dāng)時經(jīng)典力學(xué)的知識框架下跷敬，通過牛頓定律就能了解宇宙發(fā)展的整個過程。
也就是說热押，他了解宇宙中過去西傀、現(xiàn)在和未來任意時刻的狀態(tài)。這樣的存在桶癣，與其說是一只妖拥褂，還不如說就是全知全能的上帝。
這樣的假設(shè)鬼廓，隱含了一個令人沮喪的結(jié)論肿仑，那就是我們的命運(yùn)實際上早就被安排好了。組成我們身體的分子碎税，都會在牛頓定律的嚴(yán)格規(guī)則下運(yùn)動尤慰，我們當(dāng)下的一舉一動，都是由上一個時刻的狀態(tài)所決定的雷蹂。
根據(jù)熱力學(xué)第二定律伟端，萬事萬物都將趨于熵最大化。也就是說匪煌，宇宙的混亂程度是會變得越來越大的责蝠，而這個過程并不可逆。也就是說萎庭，拉普拉斯妖無法把宇宙的發(fā)展倒過來觀看霜医，就像視頻倒放一樣。
就像一句話劇的臺詞里所說：“你無法通過攪拌將果醬和布丁區(qū)分開來”驳规‰攘玻或者像查理.芒格在《窮查理寶典》中談到會計行業(yè)有職業(yè)道德敗壞的人時，語重心長地告誡我們說：“如果你把葡萄干和大便攪在一起，你得到的仍然是大便”医男。
另外砸狞，隨著我們對物理世界的認(rèn)知跳出牛頓定律的框架，進(jìn)入到相對論和量子力學(xué)的階段镀梭，我們發(fā)現(xiàn)了微觀粒子的不確定性原理刀森，即不可能同時知道一個粒子的位置和它的速度。
上面提到的兩個物理規(guī)律报账，讓我們可以認(rèn)為拉普拉斯妖的設(shè)想并不成立研底。而這兩個物理規(guī)律，又分別和下面要提到的另外兩個有意思的形象相關(guān)笙什。
02 麥克斯韋妖
麥克斯韋妖是英國物理學(xué)家麥克斯韋在19世紀(jì)后期提出的設(shè)想飘哨。
熱力學(xué)第二定律的另一種等價的表述為胚想，在沒有外界干預(yù)的情況下琐凭，熱量總是從高溫物體轉(zhuǎn)向低溫物體的。
我們也知道浊服，物體溫度的高低是由其分子的運(yùn)動速度決定的统屈，分子的運(yùn)動速度越快，物體溫度越高牙躺，反之物體溫度越低愁憔。
麥克斯韋妖卻是可以違反這個定律的一只妖。假設(shè)有一個絕熱的容器孽拷，容器里面的分子做著隨機(jī)運(yùn)動吨掌。容器的空間被分成兩半，中間有一扇門脓恕，這扇門由麥克斯韋妖看守膜宋。它檢查任何一個來到門口的分子，然后將運(yùn)動速度較快的分子放入一邊炼幔，而速度較慢的分子放入另一邊秋茫。最終，其中的一邊就會比另外一邊溫度高乃秀。
麥克斯韋之所以提出這樣的設(shè)想肛著，是他隱隱感覺，熱力學(xué)第二定律似乎并不符合日常經(jīng)驗跺讯。確實枢贿，隨著我們對生命現(xiàn)象的認(rèn)知越來越深入，現(xiàn)在可以很輕易地指出刀脏，麥克斯韋覺得不對勁的地方在哪里：生命的成長就是不斷變得有序的過程局荚，在我們身體的細(xì)胞層面，有無數(shù)個麥克斯韋妖在替我們工作火本，把有用的分子拿進(jìn)來危队，把不需要的分子放出去聪建。
當(dāng)然，麥克斯韋妖并沒有違背熱力學(xué)第二定律茫陆，是因為它篩選分子的過程金麸，是需要能量的，而這個能量就需要從外部輸入簿盅。我們可以找到方法分出混在一起的果醬和布丁挥下，也可以想辦法把葡萄干中的大便清洗掉，只是為此我們需要付出相應(yīng)的努力桨醋。
03 薛定諤的貓
薛定諤的貓來源于奧地利物理學(xué)家薛定諤在20世紀(jì)提出的有關(guān)貓生死疊加的著名思想實驗棚瘟。
上文我們提到不確定性原理，也叫測不準(zhǔn)原理喜最，之所以說不能同時知道一個粒子的位置和它的速度偎蘸，是因為當(dāng)我們對其中一個量的測量越準(zhǔn)，對另一個量的了解就越不確定瞬内。這也就意味著迷雪，當(dāng)我們測試其中一個粒子的速度時，這個粒子的位置我們是不確定的虫蝶。這樣可以進(jìn)一步推出章咧，這個粒子此時的位置可以有多種狀態(tài)，量子力學(xué)稱其為疊加態(tài)能真，也就是說赁严，它即在這里，又在其他地方粉铐。
和麥克斯韋一樣疼约，薛定諤感覺到這個原理也不符合日常經(jīng)驗，于是他構(gòu)想了一個思想實驗：假設(shè)在一個封閉的盒子里秦躯，有一只活貓和一瓶毒性氣體忆谓，以及少量放射性物質(zhì)。里面有一種開關(guān)裝置踱承，使得放射性物質(zhì)衰變時倡缠，會釋放出毒性氣體并殺死這只貓。又假定放射性物質(zhì)在之后的一段時候內(nèi)茎活，有50%的概率發(fā)生衰變昙沦，50%的概率不衰變。
那么問題來了载荔，在這一段時間時候之后盾饮，貓是死是活呢？如果我們打開盒子，必然知道結(jié)果丘损。但從量子力學(xué)的角度來看普办，在打開盒子之前，放射性物質(zhì)有沒有衰變是不可知的徘钥，而貓的生死也是不可知的衔蹲。由此可以得出結(jié)論，在打開盒子之前呈础，這只貓?zhí)幱谝环N死與活的疊加態(tài)舆驶。
對于這樣反經(jīng)驗反直覺的結(jié)論，愛因斯坦也很難接受而钞，他為此曾經(jīng)說過一句很著名的話：“上帝不擲骰子”沙廉。但盡管如此，量子力學(xué)包括它的不確定性原理已經(jīng)成為公認(rèn)的事實臼节，量子計算機(jī)也成為熱門的研究方向撬陵。
越來越多的人開始關(guān)注量子力學(xué)，也關(guān)心薛定諤的貓最終的命運(yùn)官疲。
總結(jié)
科學(xué)還在不斷發(fā)展袱结，我們對世界的認(rèn)識也越來越深刻亮隙。
拉普拉斯妖背后所呈現(xiàn)的知識途凫，曾經(jīng)讓我們第一次意識到，當(dāng)我們掌握了最基本的宇宙規(guī)律溢吻，我們就有可能掌握了解釋一切的鑰匙维费，包括我們自己的命運(yùn)。
麥克斯韋妖也讓我們明白促王，我們作為神秘的生命現(xiàn)象中犀盟，擁有有序智能的代表物種，在這個寂靜又無聊的宇宙中堪稱為奇跡蝇狼。
而薛定諤的貓又告訴我們阅畴，我們所生活的宇宙，遠(yuǎn)比我們原本想象的要有趣得多迅耘。這里充滿著不確定性贱枣，包括我們每個個體的命運(yùn)。正如《阿甘正傳》里說：“生活如同一盒巧克力颤专，你永遠(yuǎn)不知道下一顆是什么味道”纽哥。我們要想知道生活的真相，唯一的方法就是投身其中栖秕，全心全意地?fù)肀?/p>
