过年还在集五福？来来来，今年一起集五兽吧！又到了一年一度的支付宝集五福时间，不知道大家是否已经成功集齐了呢？（小编也就还差4个福吧）其实这主要是因为小编太懒，觉得老是集五福太没意思了，今年特地找来五只神兽，希望大家能送点福给小编喜欢~
芝诺的龟速度很小，但追不上。在希腊神话里，人和人生的是人，神和神生的是神，人和神生的便叫他“英雄”。
阿基里斯（Achilles），就是海洋女神忒提斯（Thetis）和凡人英雄珀琉斯（Peleus）所生的英雄。作为战场常胜将军，阿基里斯威震四方。但是有一天，芝诺（Zeno，约公元前490-前425）忽然指着地上一只小乌龟对阿基里斯说：“我敢打赌，你跑不过这只小乌龟。”就这样，一脸懵比的小乌龟被芝诺抱进了他的思想实验。
首先，考虑到阿基里斯的速度是小乌龟的将近10倍，作为英雄，他需要让小乌龟先跑10米。然后，按照芝诺的叙述，比赛的过程大致是这样的：阿基里斯先追上那10米，这同时乌龟前进了1米；阿基里斯再追1米，同时乌龟前进了0.1米；如此这般，阿基里斯每次追上之前相差的x米时，小乌龟都会继续前进0.1x米。综上所述，阿基里斯永远追不上小乌龟。
然而，如果这是考试被问到，那么阿基里斯在10/(10-1)=10/9秒时就能追上龟（假设龟速1m/s）。那么问题来了，阿基里斯到底追不追得上龟？根据生活常识，显然，只要时间一过10/9秒，阿基里斯肯定就出现在龟的前面。至于他是如何在有限的时间里完成了无穷次追龟行动的，这其实是“第一次数学危机”的诱因之一，还因此引发了人们对无限可分、极限等重要概念的认识。
另一方面，我们也可以认为，这里出现了两种时间度量——一种是“芝诺时”，一种是“普通时”。芝诺时不像普通时一样均匀流淌，而是越来越慢，它与普通时之间存在一个芝诺变换：随着n趋于无穷大，所花费的芝诺时也就趋于无穷，从而有了阿基里斯有生之年无法追上龟系列。
芝诺时趋于无穷大，在普通时里仅仅是一个有限的时间。在黑洞理论中，普通时不能度量落入黑洞以后的过程，在那里，普通时将趋于无穷大。为了描述落入黑洞以后的过程，需要新的时间度量，性质与芝诺变换十分地相似！而时空开始无限弯曲的那个点——奇点，已经被2020年诺奖得主——彭罗斯（Roger Penrose，1931-）于1965年证明存在。
拉普拉斯妖找到我，就给你剧透宇宙大结局。为了防剧透，大家都怎么做了？机智网友选择：看首映；睡醒了直接看最早场然后再开手机；以及，看首映并放出剧透。早在1814年，拉普拉斯（Laplace，1749-1827）便构造了这样一位大师——它若是知道了宇宙中所有原子的位置和动量，便能用牛顿定理，展现宇宙事件的整个过程，过去，还有未来。它便是拉普拉斯妖。
然而众所周知，剧透者一般没有好下场。
人们发展了好几门不同学科，来挑战这样的决定论与宿命论。首先是海森堡的不确定性原理：它意味着，我们无法知道一个物体准确的动量和位置，这就破坏了拉普拉斯妖推理的前提——知道所有物体确切的状态。再者，如果宇宙对初始条件不敏感的话，我们依然可以将就一下，根据不那么精确的初始条件来预测未来。然而，混沌现象它来了。混沌中存在着“一因多果”和“多因一果”。
这样一来，如果我们从不精确的状态出发，既无法推测过去的大致状态，也无法推测未来的大致状态。
此外，热力学与统计物理的发展还发现了时间的不可逆性，时间永远向前，将来和过去并不是像牛顿方程中一样是对称的。拉普拉斯妖在处理事物的必然性、客观规律性上面无人能及；但是，它没有考虑到事物的偶然性、因果关系的多样性与复杂性等，最后自然是——翻车了。
麦克斯韦妖违背热力学第二定律？我不是，我没有，我不知道！当父母嫌弃你越来越乱的房间时，有没有尝试过用熵增原理为自己辩护呢——“孤立系统的熵永不自动减少”。熵增原理是热力学第二定律的其中一种表述，它描绘了热过程行进的方向。“熵”作为衡量系统“内在混乱程度”的量度，可以用来定量的描述热力学第二定律。如果热力学第二定律被打破，那么……房间自己就变整齐了也不是没有可能。
因此自古以来，人们一直在热力学定律的边缘反复试探，看看到底有没有这个机会。那是1871年的某一天，麦克斯韦（James Clerk Maxwell，1831-1879）在脑海里召唤了一只小妖来为他打工。麦克斯韦妖的工作像极了门口的保安叔叔——“绿码”过，“红码”停。只不过它面对的不是人，而是快慢不一的气体分子。
麦克斯韦妖坐在两个绝热容器的分界线上，守着一扇小门，每当有一个气体分子撞到了那扇门，它便判断一下这个分子的快慢和撞击方向，遵循“慢分子向右，快分子向左”的基本原则，来决定是否放行。
最后，左边容器的慢分子以及右边容器的快分子足够多时，宏观上表现为容器之间的温度差，就可以用来为麦克斯韦烧饭做功了。这样看来，麦克斯韦妖似乎什么劳力苦力都没做，混乱的气体分子靠自己（的热运动）就能跑到“整齐”的状态——系统混乱程度减少，总熵降低了，麦克斯韦妖违背热力学第二定律了吗？当然，这样的工作也是不错。
这个问题相当迷惑，一直到1948年，香农（Shannon，1916-2001）将熵的概念引入信息论，得到“信息熵”的概念，才解决了这个矛盾。原来，为了收集每个分子特性的信息，麦克斯韦妖自己配了一个设备（比如大脑或者微型笔记本），当它的存储空间耗尽时，信息就要被删除。而信息删除的这一过程就会导致总熵的增加。由此，麦克斯韦妖并没有违背热力学第二定律。
此外，来自澳大利亚的保罗·戴维斯（Paul Davies）提出：生命系统不也可以看作是由无数的“麦克斯韦妖”组成的吗？它们由蛋白质和其他细胞机器组成，通过向周围环境泵送无序（比如热），来维持局部的秩序。如果生命的本质特征是熵，那么我们在向外星搜索文明的时候，去寻找“反吸积”现象（比如陨石撞向地球时，被人造卫星发射抵消的现象），是不是比单纯的分析化学成分（碳基）更加准确呢？这个问题就暂时留给未来了。
薛定谔的猫生存还是死亡？小孩子才做选择题，大喵我全都要。当年量子力学横空出世时，对于这个全新的世界观，即便是学术界最狂野的那群人也未必能第一时间接受。比如爱因斯坦就不相信上帝会掷骰子。在量子系统中，粒子的存在状态是一切可能状态的统计分布，测量之前不能确定它到底处在哪个状态；一经测量，所有的可能状态就会坍缩成其中一个状态。这就是量子力学的哥本哈根的几率诠释。
它的问题在于，要求波函数（上文“可能状态”的概率幅）突然“坍缩”——物理学中并没有一个公式能够描述这种坍缩。这就违背了薛定谔方程。所以1935年，薛定谔（Erwin Schrödinger，1887-1961）祭出一只猫，想要挑战这样的理论。把猫放在一个装有放射性物质和毒气瓶的密封盒子里。如果放射性物质衰变，就会触发开关并释放出有毒气体，杀死猫。如果没有，猫就活着。
放射性物质有确定的半衰期，但具体什么时候衰变我们不知道。因此，除非你打开箱子，否则就不知道猫是死是活。
也就是说，测量（开箱）前的猫一直处于生与死的叠加态，直到开箱看猫的瞬间，猫态发生坍缩，猫的生死才被决定了！想到这里，薛定谔不淡定了：你们有谁见过又死又活的猫吗？本来设计这个实验，是为了否定宏观世界量子叠加态的存在。然而，不管薛定谔愿不愿意，人们在寻找“薛定谔猫态”的路上越走越远——如何使更多粒子构成的系统达到这种状态，并保存更长时间，已成为实验物理学的一大挑战。
1999年，科学家首次在实验中证明了三光子之间的纠缠态；2005年，见证了六个原子量子比特的薛定谔猫态产生；2012年，中国科学家首次成功制备出八光子薛定谔猫态，再度刷新光子纠缠态制备的世界纪录。到了2019年，来自中科院物理所、浙江大学以及中科院自动化所的研究者将固态系统GHZ态纠缠量子比特数世界纪录从10个推进到18个，薛定谔猫态比特数推进到20个。
真没想到，当年被用来挖苦理论的思想实验，却成为了此后数十载量子物理学家前进的动力和方向，以及量子计算与量子通信实现的重要基础。
以上便是物理学四大神兽的全部介绍了，没想到这么快就讲完了（假装意犹未尽）。它们既是佯谬，也是思想实验的典型代表，更是为一个又一个时代带来启发的灵感源泉。
每次看到这些思想实验，小编的耳畔仿佛就会响起，那声来自远古神兽的呼唤……就让我们以罗素（Bertrand Arthur William Russell，1872—1970）对芝诺的评价，作为致敬和结尾吧：“在这个变化无常的世界上，没有什么比死后的声誉更变化无常了，死后得不到应有的评价的最显眼的牺牲品莫过于埃利亚的芝诺了。
他虽然发明了4个无限微妙、无限深邃的悖论，后世的大批哲学家们却宣称他只不过是一个聪明的骗子，而他的悖论只不过是一些诡辩。遭到了两千多年的连续驳斥之后，这些‘诡辩’才得以正名。”
“这种形式或那种形式的芝诺佯谬，引起了几乎整个关于空间、时间和无限的发展。这些理论从他那时起到今天，一直被人们发展着。”
（全文终）
（忽然听到后面有声音……不会吧不会吧，不会真是神兽来叫我了吧）嗷~~原来还有一只年兽，差点忘啦！年兽，又称“夕”。古代汉族神话传说中的一只恶兽。会用头上的犄角作为武器，在年末的午夜进攻村子。人们利用年兽的弱点，放爆竹、贴春联来驱赶它（简言之就是“除夕”）。做父母的还要分压岁钱给孩子们，当年兽等妖魔来了，可以用这些钱贿赂它们，从而化凶为吉。
久而久之，放爆竹、贴春联、发压岁钱等渐渐成为节日习俗，春节也成为了中华民族的传统之一。好家伙，这下终于集齐五兽，可以召唤新年啦！在这里，小编携手五只神兽，祝大家happy牛year，牛气冲天！