那些与科学家“联名”的动物们

深海水草／文

在人类漫长的科学发展史上，曾经有一些小动物伴随着科学家的奇思妙想，在浩瀚的科学海洋里留下了一些有趣的印记。小动物们和科学家的“梦幻联名”，让严谨的原理、定律少了几分枯燥，多了一丝萌感，你知道下面这些和动物有关的术语都包含着哪些科学道理吗？

●薛定谔的猫

当今时代，“薛定谔”这三个字已经从一位科学家的名字转变成了一个流行语，用来泛指一种不确定性。

比如同一个人做了某一个造型很帅，但做另一个造型很丑，就可以形容为“薛定谔的颜值”。再比如一个人把好事全都记得清清楚楚，坏事统统想不起来，可以称之为“薛定谔的记忆力”……

追根究底，所有这些有趣的衍变，都起源于奥地利物理学家薛定谔和一只猫。

薛定谔曾经提出过这样一个实验设想：把一只猫、一个装有镭的容器和一个装有氰化物的小瓶都关在一个封闭的箱子里。镭的衰变存在概率，如果发生衰变，就会触发机关，打碎装有氰化物的小瓶，那么猫会中毒而死。如果镭不发生衰变，猫就会存活。

由于猫咪在封闭的箱子里，在打开箱子前，人们无法知道镭有没有衰变，如果用量子力学的理论来说，镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加状态中，所以猫咪的状态也处于生和死的叠加状态中。

但是在正常人的逻辑里，一只猫要么活，要么死，不存在既活着又死去的状态，薛定谔也正是用这个假设来说明量子力学的不完善。科学家们围绕这个有趣的议题延伸出了很多思考和争议，广受关注的“平行宇宙”问题就是由此衍生出来的。

没想到这只活在思想实验里的猫，背后竟然藏着宇宙的奥秘，不愧是物理学上最著名的“神兽”之一！

●巴甫洛夫的狗

把一盘食物放在一只饥饿的狗面前，狗会分泌唾液。

如果每次给狗送食物之前设置一些固定动作，比如响铃和亮灯，经过一段时间以后，一旦铃声响起或者灯亮的时候，即使没有食物可以吃，狗一样会开始分泌唾液。

这是著名生理学家巴甫洛夫的一个实验，他把这种现象称为“条件反射”，也就是通过后天的学习和锻炼而获得特定行为模式的现象。这个概念在现代人看来可能很平常，但它最早诞生的时候，在社会上引起了轰动效应，对心理学产生了非常重要的影响。

在我们的日常生活中，有很多条件反射的例子，例如看到梅子会不由自主地流口水，走近考场会情不自禁地感觉紧张，等等。曾经有人开玩笑地发明了一个名词：“巴甫洛夫青年”，简称“巴氏青年”，指那些经过长期的工作在潜意识里形成了职场条件反射的“天选打工人”，他们听到手机铃声响起会自动进入焦虑状态，看到微信群消息会习惯性地回复“收到”。

作为和“薛定谔的猫”齐名的科学界神兽，“巴甫洛夫的狗”除了为生理学的理论做出了贡献，也给予了人们心理学和认知学上的启发：意识有时会欺骗大脑，本能的反应经常和理性与逻辑对抗。感谢狗狗的付出，让我们人类对自身的了解又多了一些！

●洛伦兹的蝴蝶

“一只巴西丛林的蝴蝶扇动一下翅膀，就可以引起美国得克萨斯州的一场飓风。”

这是美国悬疑电影《蝴蝶效应》中的经典台词，后来被广泛地用来形容一件表面上微不足道的事情可能带来的巨大影响，这个典故出自美国的一位气象学家洛伦兹。

在一次模拟地球大气中空气流动的科学计算里，洛伦兹为了更加便捷，没有让计算机从头开始计算，而是从上一次中断的地方继续计算。其中有一个参数的输入值原本是0.506127，经过四舍五入，这个数据只显示到小数点后三位，成了0.506。没想到，就是这样一个极小的差异，造成运算的结果和第一次完全不同，得到了完全不一样的天气结论。

洛伦兹大为震惊：我就是四舍五入了一下，天气预报就变成“天气胡报”了？

后来，他把这一发现写成了论文，在当时引起了激烈的学术讨论。据说洛伦兹模拟气候的电脑程序当时呈现出了一个混沌的图像，很像一只张开翅膀的蝴蝶，于是他将自己提出的理论命名为“混沌理论”，并且用蝴蝶扇动翅膀导致得克萨斯飓风的比喻来阐述自己的观点，“蝴蝶效应”也就此广为人知。

●芝诺的乌龟

乌龟总是在各种故事中充当慢速的代表，但在科学界，却存在着一只谁也追不上的乌龟，它就是“芝诺悖论”里的主人公。

芝诺是古希腊的一位数学家，他设想了一个赛跑的情景：希腊神话中的“飞毛腿”阿喀琉斯以跑得快闻名，有一天他遇到了一只乌龟，乌龟大言不惭地说：“你永远都无法追上我。”阿喀琉斯觉得很好笑，问它为什么。乌龟说：“你的速度是我的10倍，如果你让我先跑100米再出发，当你跑到100米的时候，我已经多跑了10米。当你跑到110米的时候，我已经多跑了1米。当你跑到111米的时候，我又多跑了0.1米……”

结论：阿喀琉斯和乌龟的差距永远只差那么一点点，他永远也追不上芝诺的乌龟。

阿喀琉斯被这个看似很荒诞偏偏又无法反驳的说辞给震惊了：还能这么玩儿？我明明是神仙跑步，就这样输给一只乌龟了？

数学家们表示：就算是神仙也没用，因为乌龟的机智之处就在于引进了“无穷小”这个概念，它和阿喀琉斯的距离只会不停变小，但永远不会变成零。这个问题为后来微积分的产生奠定了基础，使人类数学发展迈进了一大步。

这些科学史上的神奇动物，给复杂、难懂的实验研究过程带来了几分轻松和趣味，也为人类探索生命和世界的奥秘做出了很大的贡献。给“科学神兽”们点赞！