【华晨宇《世界是个动物园》】
今天带小伙伴们来研究一下,除了“薛定谔的猫”之外,还有哪些奇奇怪怪的实验、效应,是和可爱的动物们有关呢?
1、巴甫洛夫的狗
用来形容一个人反应不经大脑思考,如意识形态的先入为主、对逻辑思辨的抗拒。著名的心理学家巴甫洛夫用狗做了这样一个实验:每次给狗送食物以前打开红灯、响起铃声。
这样经过一段时间以后,铃声一响或红灯一亮,狗就开始分泌唾液。巴甫洛夫发现并开辟了一条通往认知学的道路,让研究人员研究动物如何学习时有一个最基本的认识。所有这些都要归功于流口水的狗狗。
2、洛伦兹的蝴蝶
美国气象学家爱德华·罗伦兹,于1963年在一篇提交纽约科学院的论文中分析:“一个气象学家提及,如果这个理论被证明正确,一只海鸥扇动翅膀足以永远改变天气变化。”在以后的演讲和论文中他用了更加有诗意的蝴蝶。
对于这个效应最常见的阐述是:“一只蝴蝶在巴西轻拍翅膀,可以导致一个月后德克萨斯州的一场龙卷风。” 这句话的来源,是这位气象学家制作了一个电脑程序,这个可以模拟气候的变化,并用图像来表示。最后他发现,图像是混沌的,而且十分像一只蝴蝶张开的双翅,因而他形象地将这一图形以“蝴蝶扇动翅膀”的方式进行阐释,于是便有了上述的说法。
蝴蝶效应通常用于天气、股票市场等在一定时段难以预测的比较复杂的系统中。此效应说明,事物发展的结果,对初始条件具有极为敏感的依赖性,初始条件的极小偏差,将会引起结果的极大差异。
3、芝诺的乌龟
古希腊数学家芝诺提出过一系列关于运动的不可分性的哲学悖论。最著名的两个是:“阿基里斯跑不过乌龟”和“飞矢不动”。
“阿基里斯跑不过乌龟”——阿基里斯是古希腊神话中善跑的英雄。在他和乌龟的竞赛中,他速度为乌龟十倍,乌龟在前面100米跑,他在后面追,但他不可能追上乌龟。因为在竞赛中,追者首先必须到达被追者的出发点,当阿基里斯追到100米时,乌龟已经又向前爬了10米,于是,一个新的起点产生了;
阿基里斯必须继续追,而当他追到乌龟爬的这10米时,乌龟又已经向前爬了1米,阿基里斯只能再追向那个1米。就这样,乌龟会制造出无穷个起点,它总能在起点与自己之间制造出一个距离,不管这个距离有多小,但只要乌龟不停地奋力向前爬,阿基里斯就永远也追不上乌龟!
“乌龟” 动得最慢的物体不会被动得最快的物体追上。由于追赶者首先应该达到被追者出发之点,此时被追者已经往前走了一段距离。因此被追者总是在追赶者前面。由于量子的发现,这些悖论已经得到完善的解决。
4、斐波那契的兔子
斐波那契数列又因数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”。一般而言,兔子在出生两个月后,就有繁殖能力,一对兔子每个月能生出一对小兔子来,如果所有兔子都不死,那么一年以后可以繁殖多少对兔子?
我们不妨拿新出生的一对小兔子分析一下:第一个月小兔子没有繁殖能力,所以还是一对;两个月后,生下一对小兔民数共有两对;三个月以后,老兔子又生下一对,因为小兔子还没有繁殖能力,所以一共是三对;
幼仔对数=前月成兔对数;成兔对数=前月成兔对数+前月幼仔对数;总体对数=本月成兔对数+本月幼仔对数。可以看出幼仔对数、成兔对数、总体对数都构成了一个数列。这个数列有关十分明显的特点,那是:前面相邻两项之和,构成了后一项。
5、凯库勒的衔尾蛇
苯究竟有什么样特殊的分子结构呢?这个问题把当时的化学家难住了。德国化学家凯库勒也对此百思不得其解。
一天晚上,凯库勒坐马车回家,在车上昏昏欲睡。在半梦半醒之间,他看到碳链似乎活了起来,变成了一条蛇,在他眼前不断翻腾,突然咬住了自己的尾巴,形成了一个环……凯库勒猛然惊醒,受到梦的启发,明白了苯分子原来是一个六角形环状结构。
凯库勒是在1865年发表有关苯环结构的论文的。1890年,在柏林市政大厅举行的庆祝凯库勒发现苯环结构25周年的大会上,凯库勒首次提到了这个梦。
(大使:话说,这个衔尾蛇,好像《降临》里的七肢桶喷的符号诶。嘤嘤嘤~)
6、摩尔根的果蝇
1910年5月,在摩尔根的实验室中诞生了一只白眼雄果蝇。摩尔根把它带回家中,把它放在床边的一只瓶子中,白天把它带回实验室,不久他把这只果蝇与另一只红眼雌果蝇进行交配,在下一代果蝇中产生了全是红眼的果蝇,一共是1240只。
后来摩尔根让一只白眼雌果蝇与一只正常的雄果蝇交配。却在其后代中得到雄果蝇全部是白眼,而雌果蝇中却没有白眼,全部雌性都长有正常的红眼睛。到1925年已经在这个小生物身上发现它有四对染色体,并鉴定了约100个不同的基因。并且由交配试验而确定链锁的程度,可以用来测量染色体上基因间的距离。
1911年他提出了“染色体遗传理论”。摩尔根发现,代表生物遗传秘密的基因的确存在于生殖细胞的染色体上。而且,他还发现,基因在每条染色体内是直线排列的。果蝇给摩尔根的研究带来如此巨大的成功,以致后来有人说这种果蝇是上帝专门为摩尔根创造的。
除此之外,还有威尔逊的蚂蚁、内格尔的蝙蝠、庄子的鱼和蝴蝶、卡尔·萨根的喷火龙、斯金纳的鸽子、桑代克的猫、科勒的猩猩、托尔曼的老鼠、布里当的驴、童第周的鲫鱼、坎德尔的海兔……等等,暂时列举这么多,ET宝宝们可以自己了解有兴趣的词条。嗨哆啦葵苏嘛萨嘛哎!