人无完人，金无足赤，任何一个人不管在哪方面优异无比，都不代表他360度全方位的优异。
——坤鹏论
今天本来要讲薛定谔的“生命以负熵为食”，结果发现它存在值得商榷之处。
于是将其暂时放下明天再细说，先讲讲物理学的四大神兽。
因为，在坤鹏论这个系列中，四大神兽出现了三只，干脆今天一并都补齐了分享给大家。
坤鹏论在《熵这只时间之矢要将宇宙带向死寂？》中讲了缩地成寸芝诺龟。
这只困扰人们2000多年的乌龟，被称为物理学四大神兽之首。
其他三只神兽都是谁呢？
它们是——拉普拉斯兽（妖）、麦克斯韦妖和薛定谔的猫。
后面在说信息熵的时候，会专门讲麦克斯韦妖，今天先讲拉普拉斯兽和薛定谔的猫。
一、宏观经典力学的守护神兽——拉普拉斯兽
坤鹏论在《投资不懂概率 永远摸不到赚钱的真谛》中讲过概率论的发展史，它主要形成于1654年到1760年。
自概率论诞生并完善成一门学科后，科学界如虎添翼。
为什么这么说？
因为，随着人类科学研究越来越深入，特别是在微观领域，越来越多的不确定、结果不明确的现象被发现并提出来。
比如：大量的随机现象，对当时的权威科学理论产生了质疑。
概率论担当了救驾的功臣。
不灵？不准？它一出马，质疑消停大半。
所以，概率论一经产生，就被作为一个认识、解决问题的工具在使用。
借助概率论，人类透过纷繁复杂的现象，依然可以看到秩序和确定性。
这让人们锲而不舍地在不确定中寻找确定，充满信心。
凯恩斯就曾向世人强调其著名的中立原则——“如果没有充分的理由来判断某件事的真伪，就选对等的概率来确定每件事物的真实性。”
法国分析学家、概率论学家和物理学家拉普拉斯（1749年~1827年）曾有一段名言：
“世界的未来完全由它的过去所决定，而且，只要掌握了这个世界在任一时刻的状态的数学信息，就能预报未来。”
他在1812年出版了《概率分析理论》一书，在该书中总结了当时整个概率论的研究，论述了概率在选举审判调查、气象等方面的应用等。
拉普拉斯是位相当牛的科学家，比如：他的《概率分析理论》是早期概率史三部里程碑著作；分析概率论的创始人，应用数学的先驱；曾对正态分布做出重要贡献；是天体力学的主要奠基人；天体演化学的创立者之一；曾任过拿破仑的老师……
但是，拉普拉斯再牛，也还是个人，不是神，所以，他一样有局限，有学问上的局限，也有做人上的局限。
做人的局限主要表现在，政治上是个小人物、墙头草，总是效忠于得势的一边，被人看不起，拿破仑曾讽刺他把无穷小量精神带到内阁里。
在此，坤鹏论也提醒大家，人无完人，金无足赤，任何一个人不管在哪方面优异无比，都不代表他360度全方位的优异。
就像一个人在学问上不管有多牛，都不代表他的品德有多高尚。
而且，学问就是学问，它不会因为人的品德低而错误百出，也不会因为人的品德高而出类拔萃。
它们之间没有强因果关系。
正如钱钟书先生所说：“假如你吃了个鸡蛋，觉得不错，何必要认识那下蛋的母鸡呢？”
所以，看人，我们一定要明白这点，不能二元论，要就事论事，切莫以偏盖全，否则，受伤的，总是你。
同时，当有人拿没有因果关系之事对别人进行批判时，这样的人非坏即烂，一定要坚决地不听不信不理之！
拉普拉斯是19世纪经典力学最厉害的马前卒。
他吸纳毕达哥拉斯“万物皆数”之力，结合天体力学、概率论等思想精华，创造了宏观经典力学的守护神兽拉普拉斯兽。
1814年，拉普拉斯提出了著名的科学假设：
假设一个智能生物，他能掌握全宇宙中每一个粒子的瞬时位置和速度，根据牛顿力学定律，就可以预测出未来任意时刻粒子的状态，同时也能推算出过去任意时刻粒子的状态。
这就是大名鼎鼎的谛听神兽——拉普拉斯兽，善推演，能知万物。
它也被称为拉普拉斯信条，又叫决定论、历史决定论、科学决定论、科学宿命论。
拉普拉斯兽基本统治了18、19世纪的科学界。
它令科学家们坚定地认为：只要知道宇宙在某个任意选择的初始时刻的状态，就能够确定它在其他任何时刻的状态。
在这种思想之下，世界简单到了像一部钟，如钟表一般滴答滴答地一圈圈地规律走动。
你想弄清楚钟表的构造和运行规律，那就把它拆卸、分解开来。
还原到它的最基本的组成单元，就能把想知道的问题弄清楚了，也就是“欲知森林，先剖树木”，并且可以预知未来的一切。
对热力学第一定律（能量守恒定律）做出贡献的亥姆霍兹如是说：“自然科学的最终目的是，自然界是一切过程还原成作为这些过程基础的运动，并探索它们的推动力，也就是说，把它们还原为力学。”
所以，拉普拉斯信条还被称为机械论。
这种观点得到了当时包括爱因斯坦在内的许多科学家的支持。
爱因斯坦在给丹麦物理学家尼尔斯·玻尔（后面会具体提到他）的一封信中写道：“你信仰投骰子的上帝，我却信仰完备的定律和秩序。”
这就是名言“上帝不掷骰子”的出处。
注：爱因斯坦的字典里，上帝＝自然，这是当时科学界的普遍定义。
玻尔的回应是：“不要企图教上帝该怎么做。”
如果你不明白复杂性科学，就不会明白玻尔的这句话有多么牛。
决定论认为，一切都是由“因果关系”联系起来的。
世界中一切的运动都由确定的规律决定。
只要知道了原因，就一定能知道结果。
在这一基础上，人类科学得到了巨大的发展。
但是，不到100年，热力学和量子力学等新理论万箭齐发射向拉普拉斯兽。
以物理学家开尔文以及量子力学的海森堡开始联手围剿，这只无所不能的拉普拉斯兽最终一命呜呼，和2000年的芝诺龟相比，算是夭折在了襁褓里。
不过，拉普拉斯兽的最强天敌应该是洛伦兹的蝴蝶。
这只蝴蝶，轻轻在亚马逊河流热带雨林中扇动翅膀，两周以后在美国得克萨斯州引发一场龙卷风。
决定论的拉普拉斯兽也在其翅膀扇动后，土崩瓦解。
对于拉普拉斯信条不成立，霍金在《时间简史》中给出了三个理由：
首先，牛顿力学定律并不是宇宙真理，它已经被广义相对论所取代。
广义相对论也不是宇宙真理，它只是在研究大尺度宇宙空间的时候比牛顿力学定律更好用。
其次，测不准原理决定我们无法确切地知道从原子到天体某一时刻的全部状态。
最后，三体问题限制了我们推演和计算未来的能力。
信奉逻辑实证主义的哲学家波普尔较早在《历史决定论的贫困》一书中给出的论证与霍金相似，只是更哲学些。
二、根深蒂固的神操论
从拉普拉斯兽可以看出来，从人类认识自然开始，神就是所有现象背后的一个终极解释。
凡人们不懂者，都归到神的范畴。
中国古人用雷公、电母、龙王解释打雷下雨的现象。
北欧则流传着三合一功能的雷神索尔的故事。
那时候，世界各地的古人根本不可能有沟通，所以，这种想法看来就是人类自然而然的推断。
想想也是，渺小的人类面对那种惊天动地的现象，在瑟瑟发抖之下，自然会不断去想，这到底是谁的所作所为？
只要问题落到了“谁”，也就自然而然会描绘出神这样超然、万能的存在。
直到今天人们还保有这种朴素而古老的思维方式，这就是人性中所谓的大人物法则——相信很多事情背后都有人（或组织等）在暗中操纵。
世间大部分阴谋论都依据这样的套路，为什么人们爱信，关键是符合大人物法则。
有人还给这个法则起名为神操论。
运用神操论可以轻而易举地解释过去发生的所有事情，无论是自然现象还是社会现象。
曾经有一位科学工作者自信满满地向牧师发问：“如果世界是神在6000多年前创造出来的，那么如何解释那些有上千万年历史的化石呢？”
牧师答道：“神造人难道要从受精卵造起吗？他既然可以当下造一个青年出来，让他看上去是20岁的样子，那么就可以在6000年前造出看上去有上千万年历史的化石。”
从远古到牛顿，从中世纪到文艺复兴，再到巴洛克……
人类对世界认识的进步过程，就是将原先由大神操纵来解释的事件一点一点修正为用规律来解释。
到了拉普拉斯，终于使得科学定律中不再含有神任意干预的意味。
但是，也正是从他开始，科学走过了头，科学代替了上帝，成为了新的宗教、新的神。
三、物理学四大神兽之薛定谔的猫
薛定谔的猫如今已经是教授量子论的经典比喻。
而且，光是提提它的名字，都会让人觉得特别高档。
它是量子力学中最著名、也最被误解的概念之一。
当然，谈起量子力学，又是另一段漫长而有趣的知识了。
今天坤鹏论只讲讲与薛定谔的猫相关的普及知识点。
1.量子是什么？
它的意思是，一个物理量如果存在最小的、不可分割的基本单位，这个物理量就是量子化的，其最小单位叫量子。
通俗地讲，量子是能表现出某物质或物理量特性的最小单位。
所以，量子并不是我们已知粒子中的任何一种粒子，它代表的是可以量子化的物理量的最小单位。
量子化就像楼梯一样，我们上楼时只能一个台阶、一个台阶地向上迈。
楼梯的台阶只能使用整数计量，比如：第一层台阶、第二层台阶、第三层台阶……
永远不会出现1.2层台阶、2.65层台阶。
这就意味着楼梯是不能被无限分割的，楼梯存在着最小单位——一层、一层的台阶就是量子。
2.量子力学是什么？
量子力学是一门研究微观粒子运动规律的物理学理论。
研究对象（微观粒子）包括：分子、原子、原子核、基本粒子（光子、夸克、电子、中微子等）。
量子力学中有个概念非常重要，它叫观测，正是它催生了薛定谔的猫。
在那个以爱因斯坦为代表的科学盛世，科学家们很快就对比原子还小的粒子——亚原子有了新的认识。
但是，在实验测量过程中，科学家们发现，电子这些粒子实体的行为非常奇怪。
它的位置和速度根本无法测量。
他们发现，电子的速度和位置都是“规律的随机”。
什么意思？
就是它们确实是按概率分布的，但是，在这些概率中具体是哪个概率却是随机的，无法形成一个有规律的结果。
科学家无法推断出其运动轨迹。
所以，以1922年诺贝尔物理学奖获得者、丹麦物理学家尼尔斯·玻尔为代表的一派科学家（被称为哥本哈根学派）认为：
像电子这样的粒子在被测量前并没有明确的性质，它们存在着状态叠加，比如：50%的几率被导向向上，50%的几率被导向向下。
科学家经过无数次测量，把测量的情况都标注出来，会发现电子构成了一朵云的形状，而电子则会在这朵云中随机出现。
不过，具体在哪儿不知道，只有在测量的时候它才会给出一个结果，变成一个点。
玻尔解释道：“它是一个粒子，同时出现在云中的所有位置，当我们要测量它的时候它会随机选一个位置出现，告诉我们它在哪。”
这个解释非常诡异，如果它是一个粒子，又为什么会同时出现在那么多位置？
坤鹏论认为，玻尔的意思是，没有观测时，电子可能会在云中的任何位置，只有观测的那一刻，你才知道电子在哪里。
那么，我们可以认为电子在你没有观测它时，它是一片云，在你观测的那一刻，它是一粒电子。
也就是，微观物质有不同的存在形式，即粒子和波（云）。
爱因斯坦和薛定谔特别不认可玻尔这种模棱两可的解释。
为此，爱因斯坦和玻尔没少打嘴仗。
前者提出一个又一个的思想实验，力求证明玻尔的"互补原理"的矛盾和错误。
而玻尔每次都巧妙地进行了反驳。
不过，这场长期的论战从许多方面促进了玻尔观点的完善，使其在以后对互补原理的研究中，不仅运用到物理学，而且运用到其他学科。
正像坤鹏论在《熵这只时间之矢要将宇宙带向死寂？》提到的，人们在辩证这样的不停论证、辩论过程中，增加了认知能力。
作为爱因斯坦的战友，1935年，薛定谔发表了一篇名为《量子力学的现状》的论文，其中讲了著名的薛定谔的猫，它是一个思想实验。
什么是思想实验？
思想实验指的是，使用想象力进行的实验。
为什么要用想去实验呢？
因为，这类实验都无法在现实中做到。
科学家和哲学家经常用它来论证一些容易让人感到迷惑的理念或假说。
比如：笛卡尔曾进行过的“我思故我在”以及证明神的存在，都算是思想实验。
思想实验需求的是想象力，而不是感官。
爱因斯坦曾说：“理论的真理在你的心智中，不在你的眼睛里。”
历史中，伽利略的实验大多数就是思想实验。
历史已经证明，他并没有从比萨斜塔上同时扔两个铁球来证明亚里士多德的错误。
在坤鹏论看来，不管是科学家，还是哲学家，思想试验都应该算是专题的哲学思考。
薛定谔的猫大致意思如下：
一个盒子里有一只猫，以及少量放射性物质。
50%的概率放射性物质将会衰变，释放出毒气，杀死这只猫。
50%的概率放射性物质不会衰变，猫将活下来。
根据经典物理学，盒子里必将发生两个结果中的一个。
再重复一下前面玻尔给的定义，电子在你没有观测时，它叠加混沌成一片云，一旦被观测，它则成为电子。
让我们回到盒子和猫。
由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加。
猫，就应该处于死猫和活猫的叠加状态。
这只既死又活的猫，就是薛定谔的猫。
猫，是死，是活，只有当你打开盒子，观测它时，叠加态突然结束。
相当于，你一眼定其生死。
当你琢磨清楚这个思想实验后，也就知道了，在量子力学中，存在一个中间态，猫既不死也不活，直到进行观察看看发生了什么。
薛定谔的猫其实就是一个量子系统，它代表了量子物理学中最大的谜题之一：如何测量一个量子系统而不改变它？
薛定谔讲这个思想实验的初衷是驳斥玻尔的解释是多么荒谬。
但是，后来的科学家，接连成功地创造出真实版的薛定谔的猫。
有趣的是，人们还通过薛定谔的猫还衍生出了薛定谔的恋爱、薛定谔把妹法。
比如：薛定谔的恋爱，它是个网络流行语，指看似是在恋爱，但仔细琢磨却又不像，一方总是若即若离，时好时坏，是女朋友，碰一下却会下意识躲闪……而另一方则像薛定谔的猫那般处于即单身又不单身的叠加状态。
这种恋爱还有不少别名，如：不确定的爱情、备胎的爱情奋斗史、舔狗的爱情、鱼塘之恋……
百度百科最后这样写道：所以一切不确定的或者玄学东西都叫薛定谔的XX。
四、测不准原理
前面讲了，没有观测时，电子是一片云，在你观测的那一刻，电子是一粒电子。
1927年，德国著名物理学家沃纳·海森堡提出了测不准原理，大名不确定性原理。
这个理论认为，你不可能同时知道一个粒子的位置和它的速度，粒子位置的不确定性，必然大于或等于普朗克常数除于4π（ΔxΔp≥h/4π）。
这表明微观世界的粒子行为与宏观物质很不一样。
这个海森堡老厉害了，德国著名物理学家，量子力学的主要创始人，哥本哈根学派的代表人物，1932年诺贝尔物理学奖获得者。
在美国学者麦克·哈特所著的《影响人类历史进程的100名人排行榜》，海森堡名列第43位。
注意，这个排名不光光是科技圈，有兴趣的朋友可以找来这本书看看。
另外，测不准原理还涉及到了很多深刻的哲学问题。
用海森堡自己的话说：“在因果律的陈述中，即‘若确切地知道现在，就能预见未来’，所得出的并不是结论，而是前提。我们不能知道现在的所有细节，是一种原则性的事情。”
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