|
我们在网上可以找到“十大著名的思想实验”，它们分别是电车难题、空地上的奶牛、定时炸弹、爱因斯坦的光线、特修斯之船、伽利略的重力实验、猴子和打印机、中文房间、薛定谔的猫、缸中的大脑。 这四个思想实验中，我比较了解的是爱因斯坦的光线、伽利略的重力实验、猴子和打印机、薛定谔的猫。这四个里面除了猴子和打印机，其它三个都是物理学史上著名的思想实验。接下来我们就说一下这三个思想实验。 伽利略的重力实验在古希腊时代，著名哲学家亚里士多德曾经提出一个学说认为，重的物体下落快，轻的物体下落慢。如果把一个重的物体和轻的物体绑在一块，那么轻的物体会阻碍重的物体下落，从而使重的物体下落速度变慢。 伽利略提出了一个思想实验，两个物体绑在一块之后，总的质量应该比两个物体都重，这样应该比两个物体的下落速度都快。就这样简单的一个思想实验就推翻了亚里士多德的学说。 正是这个思想实验之后，伽利略在比萨斜塔上做了著名的实验，就是我们小学时候学的那篇课文，《两个铁球同时落地》。即如果不考虑阻力的影响，重的物体和轻的物体下落速度是一样快的。 爱因斯坦的光线爱因斯坦还在邮局工作的时候曾经设想过这么一个思想实验，如果一个观测者以光的速度运行，那么是不是应该看到光的振动。 爱因斯坦最后证明，对于任何匀速运动的观测者，他们观察到的物理规律对于任何惯性参考系都是一样的。 在这个思想实验之后，爱因斯坦提出了他那著名的狭义相对论。 薛定谔的猫这个思想实验相信很多人都听过。如果我们将一个衰变粒子放在一个黑匣子里面，这个粒子如果衰变便会出发一个开关，这个开关连接了枪的扳机，如果枪射出子弹便会射杀在黑匣子里面的猫。因为粒子是否衰变处于一种不确定的状态，所以猫是处于一种生死的叠加态。 薛定谔提出这个思想实验是为了说明量子力学的叠加态所产生的谬论，但是正是这个思想实验引发了物理学家关于量子力学本质的激烈讨论，推动了量子力学的深入发展。 图1. 思想实验：薛定谔的猫 |
|
|
