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喵眼圆睁,打卡科学课(上)

2023-05-30

少年博览·小学高年级 2023年5期
关键词:薛定谔锤子黄油

当光姐迷上了科学,科学课自然而然就成了我和13的日常

——笑笑

第一节课:薛定谔的猫

薛定谔并不是一位爱猫人士,他的真实身份,其实是一位脑洞大开的物理学家。

1935年的某一天,薛定谔发现了一只大眼睛的折耳猫。这只猫饥肠辘辘,不停地冲着他喵喵直叫。薛定谔忽然有了一个大胆的想法,他把这只猫带到了他的实验室……

薛定谔把这只猫放进了一个完全密闭且不透明的箱子里。然后,他又放进去四件东西:一盆香喷喷的猫粮、一瓶装着有毒气体的密封玻璃瓶、一把锤子,还有一个开关(开关里藏着一种看不见摸不着的物质,它的名字叫“镭”)。

如果镭发生衰变,就会触发开关,开关激活锤子,锤子就会自动打破瓶子,释放有毒气体,这只可怜的折耳猫就会中毒,一命呜呼;如果镭保持不衰变,那么折耳猫就能快乐地吃着猫粮,优哉游哉。

这就是被科学界称为传奇的“量子叠加状态”。关于折耳猫的生死,薛定谔是这样说的——因为镭处于“衰变”与“不衰变”的叠加状态,所以,折耳猫理论上就会处于“死”与“活”的叠加状态。简单来说,就是——又死了,同时又活着!前提是:不允许打开箱子一探究竟!

可怜的折耳猫,在放进箱子前,肯定听到薛定谔说了这样四个字:“祝你好运!”

“薛定谔的猫”是量子物理学具有绝对代表性的实验,吓傻了一代又一代物理学家。这就是量子世界的神奇,它似乎昭示着:在我们生活的宇宙之外,似乎还有一个不同状态的平行宇宙,在那里,光姐根本不在家,也没有两只小猫咪在乖乖地上科学课!

13不要生气,不要着急,更不要咬笑笑的耳朵撒气!薛定谔并没有制作出这一套虐猫神器,这只是一个假想实验,就是他用脑袋想想而已。

所以,我才说他是——脑洞大开的物理学家!

第二节课:黄油猫

欢迎两只猫重新回到科学课堂。现在我们来说说“黄油猫”。

请先回答一个有趣的小问题:

如果一只猫从楼上跳下去,它会怎样着地?

答案是:四脚着地。

请再回答一个有趣的小问题:

如果一块涂着黄油的面包从楼上“跳”下去,会怎样着地?

答案是:涂着黄油的那一面会先着地。

基于这两个小问题,科学家们提出了一个更有趣的小问题:如果把这块涂着黄油的面包贴在猫的背部,然后让这只猫再次从楼上跳下去,结果会怎样?

猫咪四脚着地?黄油面包不答应!

面包涂着黄油的那一面先着地?猫咪不答应!

于是,猫咪会和面包在半空中不断旋转,以争取先着地的机会。这种持续不断、无休无止的旋转,在科学家眼中,就是一个天然的“黄油猫咪牌”永动机。

这也是科学家的一个搞笑假想实验,听着是不是超级好玩?在哈哈哈之后,科学家们并没有停止思考,而是开始研究“猫旋现象”——猫在坠落的时候如何翻身。

如果用高速摄像机对准一只正在墜落的猫咪,就会拍到猫咪在空中翻身时,会有一系列优美连贯的转体动作,而且如行云流水般一气呵成。这项研究结果被用于军事实战,启发了伞兵的着陆姿势。

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