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[娱乐，资料] 物理学里的“四大力学”与“四大神兽”

已有 145 次阅读 2026-1-25 16:24 |个人分类:资料与科普|系统分类:科普集锦

[娱乐，资料] 物理学里的“四大力学”与“四大神兽”

物理学里的“四大力学”、“四大神兽”，目前是网上流行的说法。

目前还不宜作为严肃的学术概念使用，尽管其中的每个力学、每个神兽（妖）都是严肃的学术概念。

一、物理学里的“四大力学”

理论力学、电动力学、量子力学、统计力学，共同构成了物理系本科核心课程体系。其共同特征为运用数学工具构建理论模型，描述不同尺度物质运动规律。是物理学的基础内容。

（1）理论力学（theoretical mechanics）是研究物体机械运动的基本规律的学科。

（2）电动力学（electrodynamics）电磁现象的经典的动力学理论。

（3）量子力学（quantum mechanics）是描述微观尺度物质的基本物理规律的物理学理论。

（4）统计物理学（statistical physics）是理论物理学的分支学科，通过概率统计方法研究大量微观粒子（如原子、分子）组成的宏观系统物理性质与规律，又称统计力学。

二、物理学里的“四大神兽”

物理学上有四大神兽，芝诺的乌龟，拉普拉斯兽、麦克斯韦妖、薛定谔的猫。分别对应着微积分、经典力学、热力学第2定律和量子力学。

2.1 芝诺的乌龟

出生日期：公元前464

主人：芝诺

门派：先贤哲学

能力：缩地成寸

Zeno's paradox （芝诺悖论）里的“Achilles and the Tortoise 阿喀琉斯与乌龟”。

图1 zenos-paradox-achilles-and-the-tortoise.jpg

https://images.saymedia-content.com/.image/t_share/MTgwMDk3MjY3MzkzNDM4ODQy/zenos-paradox-achilles-and-the-tortoise.jpg

Plato’s dialogue, the Parmenides, is the best source for Zeno’s general intention, and Plato’s account is confirmed by other ancient authors. Plato referred only to the problem of the many, and he did not provide details. Aristotle, on the other hand, gave capsule statements of Zeno’s arguments on motion; and these, the famous and controversial paradoxes, generally go by names extracted from Aristotle’s account: the Achilles (or Achilles and the tortoise), the dichotomy, the arrow, and the stadium.

https://www.britannica.com/topic/paradoxes-of-Zeno

柏拉图的对话《巴门尼德》是芝诺总体意图的最佳来源，柏拉图的叙述得到了其他古代作家的证实。柏拉图只提到了许多人的问题，他没有提供细节。另一方面，亚里士多德概括了芝诺关于运动的论点；这些著名且有争议的悖论，通常以亚里士多德的描述中提取的名字命名：阿喀琉斯（或阿喀琉斯和乌龟）、二分法、箭和体育场。

2.2 拉普拉斯兽

出生日期：1814年

主人：拉普拉斯

门派：经典力学

能力：善推演，能知万物

Démon de Laplace

Pierre-Simon Laplace described a thought experiment in 1814 in his book, A Philosophical Essay on Probabilities. This idea would later come to be known as Laplace’s Demon.

https://www.scienceabc.com/pure-sciences/what-is-laplaces-demon-definition-explanation.html

Pierre Simon Laplace在1814年的著作《关于概率的哲学论文》中描述了一个思想实验。这个想法后来被称为拉普拉斯的恶魔。

Laplace's demon

In the history of science, Laplace's demon is a hypothetical "demon" envisioned in 1814 by Pierre-Simon Laplace such that if it knew the precise location and momentum of every atom in the universe then it could use Newton's laws to reveal the entire course of cosmic events, past and future.

https://en-academic.com/dic.nsf/enwiki/202695

拉普拉斯之魔

在科学史上，拉普拉斯恶魔是一个假想的“恶魔”，由皮埃尔·西蒙·拉普拉斯于1814年设想，如果它知道宇宙中每个原子的精确位置和动量，那么它就可以利用牛顿定律来揭示宇宙事件的整个过程，包括过去和未来。

图2 0107-0cover-The-Laplace_s-Demons.jpg

https://www.thepapyrus.org/wp-content/uploads/2023/07/0107-0cover-The-Laplace_s-Demons.jpg

2.3 麦克斯韦妖

出生日期：1871年

主人：麦克斯韦

门派：热力学

能力：逆转时空

Maxwell’s demon, hypothetical intelligent being (or a functionally equivalent device) capable of detecting and reacting to the motions of individual molecules. It was imagined by James Clerk Maxwell in 1871, to illustrate the possibility of violating the second law of thermodynamics.

https://www.britannica.com/science/Maxwells-demon

麦克斯韦妖，假想的智能生物（或功能等效的设备），能够检测单个分子的运动并对其作出反应。这是詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在1871年设想的，以说明违反热力学第二定律的可能性。

图3 maxwells-demon.jpeg

https://yogateacher.com/wp-content/uploads/2022/04/maxwells-demon.jpeg

2.4 薛定谔之猫

出生日期：1935年

主人：薛定谔

门派：量子力学

能力：超越生死

Schrödinger’s cat, thought experiment designed by theoretical physicist Erwin Schrödinger in 1935 as an objection to the reigning Copenhagen interpretation of quantum mechanics.

https://www.britannica.com/science/Schrodingers-cat

薛定谔的猫，理论物理学家埃尔温·薛定谔于1935年设计的思想实验，旨在反对现行的量子力学哥本哈根解释。