诺顿穹顶

诺顿穹顶()是一个思想实验,它展示了在牛顿力学框架内存在一个非决定论的系统。它由約翰·D·諾頓于2003年提出,是桑贾伊·巴特(Sanjay Bhat)和丹尼斯·伯恩斯坦(Dennis Bernstein)在1997年给出的一类更一般示例的一个特殊极限情形。诺顿穹顶可以被视为一个物理学、数学和哲学问题。

h = {\frac {2b^2}{3g}}r^{3/2}, \quad 0 \leq r

其中,h表示从圆顶顶点到圆顶上某一点的垂直位移,r是从顶点到该点的测地距离(换句话说,即在圆顶表面上“刻画”的径向坐标r),g是重力加速度,b是比例常数。

需要注意的是,在第二种情况下,质点似乎是在没有任何原因、也没有受到来自其他物体的径向力的情况下开始运动的,这显然违背了物理直觉和通常的因果概念。然而,这种运动依然完全符合牛顿运动定律的数学形式,因此不能被排除为不符合物理规律的情况。

悖论的可能解决
尽管诺顿的这一思想实验受到了许多批评,例如认为它违反了利普希茨连续性原理(牛顿第二定律中出现的力并不是质点轨迹的利普希茨连续函数——这使得可以绕过常微分方程解的局部唯一性定理)、违反了物理对称性原理,或者在某种意义上“不符合物理”,但批评者之间对于为何认为它无效并没有形成一致意见。

另见
*非决定论

*自发对称破缺

*布里丹之驴

参考文献
外部链接

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