第566章 第一個神獸！芝諾的烏龜！極限概念

  第566章 第一個神獸！芝諾的烏龜！極限概念！空間真的是連續嗎？

  

  現在這個時代，遠沒有後世的資訊發達。

  後世很多耳熟能詳的概念，或者說俗稱，此刻都沒有成型。

  而且人們也比較正經，不會像後世喜歡用各種「噱頭」來吸引眼球。

  很明顯，物理學神獸的概念就屬於能立刻吸引人的噱頭。

  真實歷史上，物理學四大神獸的概念鼎鼎有名。

  這個稱呼到底是什麼時候出現並流傳開的，已經不可考。

  可不管怎麼樣，它的目的已經達到了。

  四大神獸的傳播度和神秘性，甚至比相對論和量子力學更強。

  物理學四大神獸分別是：芝諾的烏龜、拉普拉斯獸、麥克斯韋妖、薛丁格的貓。

  光聽名字，就能讓人產生一種高山仰止的感覺。

  「科學、神奇、高深」

  但是現在，薛丁格的貓還沒有出現。

  李奇維只能提出「三大神獸」。

  他看著台下眾人懵逼的表情，就能知道，此刻並沒有神獸這個噱頭的概念。

  哪怕是郎之萬、德布羅意等人也不清楚什麼意思。

  「物理學神獸？什麼意思？」

  「不是很清楚，從未聽說過這種概念。」

  「難道是」

  當然，只要李奇維說出三大神獸具體是什麼，這些物理大佬們肯定立刻明悟。

  至於在場最多的學生們，不僅懵逼還很興奮。

  他們這個年紀正是處於科學與幻想交織的衝動時期。

  由於時代的限制，教材的落後等問題，不少學生甚至都不知道三大神獸的本意。

  但是這種新奇的叫法一下子就讓會場內興奮起來。

  「嘶！物理學神獸，這名字一聽就牛逼哄哄的！」

  「布魯斯教授說它們是猜想，那一定神秘莫測！」

  「快點說吧，我已經等不及了！」

  在眾多學生的火熱期盼目光下，李奇維微微一笑，繼續說道：

  「物理學三大神獸是我自己總結的概念。」

  「我借鑑了歷史上曾出現的三個和物理學相關的猜想，把它們合在一起。」

  「由於這些猜想的主題都和動物有關，所以我稱呼它們為三大神獸。」

  「它們分別是：」

  「公元前464年，古希臘先賢芝諾提出的【芝諾的烏龜】；」

  「1814年，法國數學家和天文學家拉普拉斯提出的【拉普拉斯獸】；」

  「1871年，英國物理學家麥克斯韋提出的【麥克斯韋妖】。」

  嘩！

  眾人皆是一驚！

  隨即他們的表情各異。

  郎之萬、德布羅意等物理大佬們恍然大悟。

  「哦！原來是這三個猜想。」

  「布魯斯教授太用心了。」

  「這三個概念在物理學中非常經典。」

  「很適合今天的場合。」

  顯然，對於大佬們而言，三大神獸並不陌生。

  他們都聽說過這三個著名的猜想。

  但是這不意味著他們可以用俯視的心態來面對了。

  因為其中一個猜想，直到今天也沒有被完美解釋！

  所以，哪怕是郎之萬等人，也開始滿臉興奮。

  「布魯斯教授難道是準備解決那個最難的猜想嗎？」

  奧本海默、安德森等學生中的佼佼者們，眼睛明亮，若有所思。

  以他們的天才程度和知識儲備量，顯然在課外接觸過這三大猜想。

  雖然他們沒有深入研究過，但是也知道怎麼回事。

  「原來三大神獸是指這些猜想！」

  「如果我沒有記錯的話，芝諾的烏龜和微積分有關，拉普拉斯獸和經典力學有關，麥克斯韋妖好像是和熱力學第二定律有關。」

  忽然，汪德昭肯定地說道：「是這樣的！」

  他的表情很興奮。

  原來他之前曾親自請教過上一屆的奧賽大佬趙忠堯，希望對方傳授奧賽題目經驗。

  趙忠堯在聊天時，提到過這些歷史上著名的猜想，並且還讓汪德昭回去好好查一查。

  汪德昭沒有辜負趙忠堯的好意，特意查了很多資料。

  因此，他恐怕是在場學生中對三大神獸最熟悉的人了。

  「果然還得是我趙哥，知識面寬廣。」

  「我相信他未來一定能震驚物理學界！」

  此刻，汪德昭忽然有種眾人皆醉我獨醒的裝逼感。

  他微笑著對眾人解釋道：

  「芝諾的烏龜悖論已經被解決了。」

  「拉普拉斯獸可以用布魯斯教授最新的不確定性原理解釋。」

  「至於麥克斯韋妖，應該暫時還是個猜想，並沒有被證明或者證偽。」

  「而且，它也是三大神獸中最複雜的一個。」

  嘩！

  周圍人皆是震撼！

  大部分人甚至連一個猜想都沒聽說過呢。

  現在這位大佬竟然連哪個猜想被證明了，哪個還未解決都知道。

  「物理奧賽果然是臥虎藏龍之地！」

  「靠，你們這些人也太卷了！」

  「考試又不考，學那麼多幹什麼。」

  「」

  小伙子們瞬間感受到了危機。

  他們在自己的國家內都是天之驕子，放到國際舞台上，就有點不夠看了。

  奧本海默忍不住側目，看向旁邊這個普普通通的華夏青年。

  剛剛的對話還歷歷在目。

  他沒想到汪德昭竟然如此牛逼！

  奧本海默忽然覺得自己剛剛高冷的樣子有點尷尬。

  畢竟，通常不應該是越牛逼的人越高冷嘛。

  汪德昭倒是沒有想那麼多，此刻，他正在腦海里回想著三大神獸的細節內容。

  這時，李奇維的聲音傳來。

  「我知道在座的諸位，有些人對於三大神獸應該不陌生。」

  「但是今天，我會從另外的角度，重新闡釋三大神獸，希望能給你們帶來一點啟發。」

  嘩！

  這一刻，不僅是學生們，就連郎之萬、德布羅意等人也無比期待。

  三大神獸或許蘊藏著更深層次的道理！

  李奇維笑著說道：

  「我會按照時間順序一個一個分析。」

  「首先是芝諾的烏龜。」

  他看向在場的學生們，問道：

  「你們當中有誰能幫我向大家描述這個猜想嗎？」

  話音剛落，以汪德昭為中心，他的周圍眾人瞬間齊刷刷地把目光聚焦在他身上。

  這一幕讓場上眾人都忍不住看過去，不明所以。

  汪德昭心中得意，但是臉上卻有點不好意思。

  李奇維見狀，雖然不知道剛剛那裡怎麼了，但也能大概猜個幾分。

  於是，他笑著說道：

  「德昭，看來大家都很信任你啊。」

  「你來說說吧。」

  汪德昭聞言，表情變得堅定。

  他大大方方地站起來，一口流利的英語讓李奇維輕輕點頭，非常滿意。

  「芝諾的烏龜是一個關於運動、時間和空間的猜想。」

  「說的是古希臘有一個十分厲害的運動員叫阿基里斯。」

  「他身體強壯，四肢有力，是當時眾人眼中的奧運健兒。」

  「然而，先賢芝諾卻石破天驚地說道：阿基里斯永遠也追不上一隻烏龜。」

  「眾人聽後都覺得不可思議，簡直和天方夜譚一般。」

  「一個小孩子都能跑的比烏龜快，更不用說阿基里斯了。」

  「於是，大家就問為什麼。」

  「芝諾說道：我們想像這樣一個思想實驗。」

  「假設現在阿基里斯和烏龜開始賽跑。」

  「為了公平起見，讓烏龜提前跑到100米處，然後阿基里斯開始追趕。」

  「眾人贊同，覺得這樣很合理。」

  「這時，芝諾繼續說道：當阿基里斯跑到100米處的時候，烏龜已經向前又跑了10米。」

  「當阿基里斯跑完這10米時，烏龜又向前移動了1米。」

  「於是，阿基里斯要想追趕上烏龜，又得跑完這1米。」

  「以此類推」

  「當阿基里斯想要追趕烏龜的時候，他必須先跑到烏龜剛剛所在的位置。」

  「但是烏龜在阿基里斯追趕的這段時間裡，它又向前移動了一段距離。」

  「所以烏龜會永遠領先阿基里斯一小段距離。」

  「並且這個距離即便再小，它也不會是零。」

  「因此，從理論上分析，阿基里斯就永遠也追不上烏龜。」

  「眾人聞言，都面面相覷。」

  「雖然大家知道芝諾的觀點肯定是錯誤的，但是卻不能解釋為什麼。」

  「這就是【芝諾的烏龜】。」

  汪德昭岡說完，會場內頓時響起熱烈的討論聲。

  小伙子們都是物理尖子生，對於這種有趣的物理問題非常感興趣。

  很明顯，芝諾的思想實驗雖然乍一看很有道理，但它肯定是錯誤的。

  因為它不符合實驗的結果。

  現實中，隨便找個人肯定跑贏烏龜。

  所以，問題的關鍵在於，如何用科學邏輯來打敗芝諾。

  李奇維笑著說道：

  「很好，感謝汪德昭同學的講解。」

  「我相信聽完這個故事後，聰明的你們應該很快就能想出來如何反駁芝諾了。」

  「我們現在隨便建立一個位移和速度的方程，就能證明阿基里斯能追上烏龜，而且能精準地算出時間。」

  「但是從數學上而言，這一切都需要嚴密的邏輯來解釋一個問題。」

  「即：無限個數相加，能不能得到一個有限值。」

  「烏龜領先阿基里斯的距離，就是無限個數。」

  「如果我們能證明，這些距離加在一起，是個特定的值，而不是無窮大，那麼就能完美解決芝諾的悖論。」

  「這個問題一直困擾著數學家兩千多年，直到極限的概念提出和微積分的建立後，它才被完美解決。」

  「現在我們知道，芝諾提出的無窮數列是收斂的，所以，阿基里斯可以追上烏龜。」

  眾人聞言，都點點頭。

  大家對微積分實在太熟悉了。

  這個堪稱物理學領域最重要的數學工具，是所有人的必修課。

  哪怕是之前沒有聽說過芝諾的烏龜的學生，也很快就能理解。

  只是，感覺有點乾巴啊。

  「我怎麼覺得這物理學第一個神獸有點平淡普通啊，好像夠不上神獸之名。」

  「是啊，雖然它在兩千多年前可能確實很難，但現在很簡單，沒什麼有疑問的地方。」

  「其實就是極限和收斂概念的應用。」

  這時，有膽大的學生問道：

  「布魯斯教授，我覺得芝諾的烏龜更像是一個數學問題，而不是物理問題。」

  「為什麼您會把它列為物理學神獸呢？」

  眾學生聞言，皆非常贊同。

  他們也有同樣的感覺。

  這個問題里好像根本用不到物理的知識。

  當然，如果非要說速度位移公式也算物理，那確實能沾邊。

  不過，這也跟布魯斯教授的逼格不符啊。

  奧本海默、汪德昭等人則在默默思考。

  他們很清楚，布魯斯教授既然特別提出這個猜想，那就必然有著不為人知的深意。

  至少，是他們這些學生們暫時不知道的東西。

  「或許布魯斯教授想說的關鍵，不在數學，而在物理。」

  「但芝諾的烏龜里有什麼物理問題呢？」

  他們想不出來。

  郎之萬、德布羅意等物理大佬們若有所思，他們大概猜到了。

  「難道是空間和時間的極限？」

  在眾人的疑惑中，李奇維微微一笑，然後說道：

  「沒錯，嚴格來說，芝諾的烏龜確實是一個數學問題，而不是物理問題。」

  「但是之前我也說了，我會用一個全新的角度來思考三大神獸問題。」

  「芝諾的烏龜里，烏龜永遠比阿基里斯領先一點距離。」

  「和芝諾大概同時期，我們華夏也有一位偉大的思想家，他的名字叫莊子。」

  「他曾經在一篇文章中寫道：一尺之捶，日取其半，萬世不竭。」

  「意思是有一根1英尺長的棍棒，如果每天截取它的一半，永遠也截不完。」

  「一尺之捶和芝諾的烏龜有異曲同工之妙。」

  「它們都說明空間是可以無限劃分的，沒有最小的極限。」

  「如果我們從這個角度思考，就會發現，芝諾的烏龜里包含一個很明顯的物理問題。」

  「我們生活的空間是連續不斷的。」

  眾人恍然大悟。

  原來是這個問題。

  但是很快，大家又非常疑惑。

  「空間是連續的，這不是理所當然的嗎？」

  「以烏龜爬過的距離為例，肯定沒有最小的長度啊。」

  「這個物理問題有什麼好討論的嗎？」

  然而，李奇維接下來的話，卻是讓所有人震驚了。

  「但是。」

  「我想問問在座諸位，空間真的是連續的嗎？」

  「對於人類而言，到底存不存在最小的尺度呢？」

  嘩！

  全場駭然！

  （還有更新耶）