宇宙並不是一成不變的,存在的不確定性,消滅了「拉普拉斯妖」

2021-01-08 奇物紀

筆者:三體-小遙

隨著科學技術的不斷發展,人們擁有更加先進的儀器支持,我們除了可以預測未來幾天的氣象變化之外,還能夠對天體的運行規律進行測算。於是有觀點認為,如果未來出現一種可以預測所有事物發展方向的儀器,是不是就可以認為宇宙是被提前編排好的呢?

實際上,早在上個世紀,就已經有科學家提出了類似的觀點,人們還將其命名為「拉普拉斯妖」。

據悉,「拉普拉斯妖」的概念其實是在說,宇宙中存在一種妖怪,可以知道萬事萬物的起源和發展方向,它擁有超強的計算能力,遠遠勝過人類的超級計算機,不僅能夠了解宇宙中每個粒子的位置,還可以感知所有能量的流動方向。

這完全顛覆了人們的認知,並且是我們很難接受的一種觀念。因為長久以來,很少有人會相信命運的安排,尤其是科技不斷發展,我們更加相信知識改變命運的說法,人類在科技的支持下將會開創全新的未來。

「拉普拉斯妖」其實在一段時間內都是成立的,因為人們發現牛頓經典力學具備可逆性,即便是時間看不見也摸不著,或許有望在人類的作用下成功逆轉。這樣一來,我們穿越時空的夢想也就能夠變為現實了。

同時,因果論也相對成立,只是仍然有很大一部分人認為,宇宙中絕對存在無法用規律解釋的事情,因此相關研究也開始不斷進行。

隨後一段時間內,熱力學定律成立,第一次動搖了「拉普拉斯妖」的地位,為人們發現宇宙中其他不可逆的現象提供了新的思路。直到量子力學的出現,成為學術界徹底消滅「拉普拉斯妖」的重要依據。

科學家們表示,量子力學中的不確定性,證明了宇宙未必像我們想像的那樣,並且很有可能在人類尚未探索到的地方,萬事萬物都有可能以一種十分混亂的方式存在。

正如人們不願意屈服於命運,科學家們也不希望有真正的「拉普拉斯妖」存在,好在它已經被消滅,我們需要用自身的努力去為人類文明創造更多的可能。

相關焦點

  • 我們宇宙的未來是否早已註定,不確定性原理如何推翻拉普拉斯妖
    我們宇宙的未來是否早已註定,不確定性原理如何推翻拉普拉斯妖冥冥之中自有定數,其實說的就是未來都是註定的,但這句話肯定是不科學的。我們宇宙的未來是否註定,不確定性原理推翻拉普拉斯妖。我們之前講過拉普拉斯妖是一個著名的思想實驗,假設一個智者能夠掌握整個宇宙中每個粒子的瞬時位置和速度,可以預測未來任何時候的粒子狀態,也可以計算過去任何時候的粒子狀態,也就是一切都是註定的。而海森堡提出了著名的「不確定性原理」:這個理論意味著不能同時知道粒子的位置和速度。
  • 拉普拉斯妖,能夠預測宇宙未來的「智者」,是否真的存在
    拉普拉斯妖,能夠預測宇宙未來的「智者」,是否真的存在什麼是拉普拉斯妖,這位能夠預測宇宙未來的「智者」是否真的存在呢?拉普拉斯妖是一個著名的思想實驗,由法國學者拉普拉斯於1814年首次提出。值得一提的是,在最初的敘述中,拉普拉斯沒有使用「妖」一詞,而是使用了「智者」。基於經典力學,拉普拉斯假設一個智者能夠掌握整個宇宙中每個粒子的瞬時位置和速度。根據牛頓力學定律,他可以預測未來任何時候的粒子狀態,也可以計算過去任何時候的粒子狀態。為什麼會有這樣的決定論?在18世紀,人們沒有研究微觀世界。在日常生活中,牛頓力學是世界聞名的!
  • 拉普拉斯妖:未來早已註定,每個人都是機械宇宙的傀儡
    拉普拉斯比牛頓更為極端,牛頓還認為宇宙存在第一推動力,而拉普拉斯則認為世間萬物(包括人類、社會)都逃不過確定的物理定律的掌控,所以也就不存在什麼上帝,世間萬物都是按照其既有規律來運動發展,所以他認為宇宙不存在什麼上帝。所以拉普拉斯就要著重解決宇宙形成問題,所以他寫下了《宇宙體系論》和《天體力學》兩書,「天體力學」這個詞就是誕生於此。
  • 能預知宇宙未來的拉普拉斯妖,真的是量子力學的終結者?
    一位叫做皮埃爾·西蒙·拉普拉斯的數學家,是拿破崙的內政部長,他根據牛頓定律以及概率學,創造了一個名為「拉普拉斯」的妖怪,這個妖怪能夠洞察宇宙中的一切,能夠知曉過去,同時也能夠預知未來,這就意味著「拉普拉斯妖」將會是量子力學的終結者。
  • 宇宙已註定,人類是程序嗎?測不準原理是如何幹掉拉普拉斯妖的?
    這裡大家可以試著,將我們的科學格局和視野放大到整個宇宙,我們是不是可以提出這樣一個猜想:假如存在著這樣一隻妖怪,它擁有足夠的計算力,它知道這個宇宙所有物質的運轉規律,知道每一個基本粒子的位置和速度,計算出了所有能量的流動,那麼這個妖怪會否能了解宇宙的所有過去和所有未來呢?這個妖怪名叫「拉普拉斯妖」。
  • 拉普拉斯妖:通曉宇宙一切,深知過去未來,最終被量子力學終結!
    不得不說,這些神獸存在還是有道理的。薛丁格的貓和芝諾龜是屬於為了說明某種想法,而麥克斯韋妖和拉普拉斯妖是基於某種理論的猜想。共同點是都屬於假想,都是為了發展。雖然有的後來被證實了錯誤,但也不影響他們曾存在的重要性。好了,按照慣例,我們先來介紹一下拉普拉斯妖的提出者,拉普拉斯。
  • 數學大師,宇宙中的惡魔拉普拉斯妖
    拉普拉斯妖"是著名的物理學四大神獸之一,另外三隻分別是:薛丁格的貓、芝諾的烏龜、麥克斯韋的妖精。"我們可以把宇宙現在的狀態視為其過去的果以及未來的因。如果一個智者能知道某一刻所有自然運動的力和所有自然構成的物件的位置,假如他也能夠對這些數據進行分析,那宇宙裡最大的物體到最小的粒子的運動都會包含在一條簡單公式中。
  • 科學與假說:拉普拉斯妖
    那麼,當粒子增加到無窮多,需要我們計算整個宇宙的粒子變化的時候呢?此時的計算完全超出了人類目前的認知範圍,於是人們說未來不可測。但是這裡有一個根本性的問題,人們無法測量未來,是因為沒有強大的計算能力。反過來說,如果具備相應的計算能力,就能測量出未來嗎?按照傳統的觀念,的確是可以測量的!
  • Oh My God,原來是一個這樣的拉普拉斯,宇宙中的惡魔拉普拉斯妖
    「拉普拉斯妖」是著名的物理學四大神獸之一,另外三隻分別是:薛丁格的貓、芝諾的烏龜、麥克斯韋的妖精。「我們可以把宇宙現在的狀態視為其過去的果以及未來的因。如果一個智者能知道某一刻所有自然運動的力和所有自然構成的物件的位置,假如他也能夠對這些數據進行分析,那宇宙裡最大的物體到最小的粒子的運動都會包含在一條簡單公式中。對於這智者來說沒有事物會是含糊的,而未來只會像過去般出現在他面前。」拉普拉斯這裡所說的「智者」即後人所謂的「拉普拉斯妖」或「拉普拉斯的惡魔」。
  • 測不準原理完勝拉普拉斯妖,一切已註定
    我們是否可以提出這樣一個猜想:如果有這樣的怪物,它具有足夠的計算能力,並且知道宇宙定律中所有物質的運行,知道每個基本粒子的位置和速度,並計算所有能量的流量,那麼這個怪物會理解宇宙的過去和未來嗎?該怪物被稱為「拉普拉斯妖」。
  • 拉普拉斯妖,通過牛頓公式推算萬物,最終敗倒在誰的腳下?
    你根本無法想像,你從小到大做出的選擇,也就是你的意志,根本就不是你的自由意志,而是被操控的意志。這個說法是由倫敦大學神經生物教授海加德提出的。這就是拉普拉斯妖於人腦的碰撞。雖然拉普拉斯妖以失敗告終,但仍不能改變它對物理界的影響。
  • 物理四大神獸之拉普拉斯妖,控制宇宙命脈?看科學界怎麼說
    如果說芝諾的龜和麥克斯韋的妖只是單方面的控制,那接下來的拉普拉斯的妖一定會讓你感到詭異,因為拉普拉斯的妖控制的將會是任何事物的過去和未來,是不是不敢相信?那什麼是拉普拉斯的妖呢?科學界該如何詮釋它?智慧的妖精如何而來?拉普拉斯的妖是數學家拉普拉斯的一種猜想。
  • 拉普拉斯妖真實存在嗎?100多年後,牛頓的觀點終於被認可
    是類似於「惡魔」的存在,它們能夠準確的了解宇宙中每一個原子位置和信息,從而對所有發生和未發生的事件進行演示,對宇宙中的一切了如指掌。人們為這種想像中的智慧生命體起了一個名字——拉普拉斯妖,聽起來就十分恐怖,科學家們試圖驗證相關觀點。即便人們並不希望拉普拉斯妖真實存在,因為這意味著我們所做的一切都是徒勞的,命運也真實存在。然而宇宙巨大的尺度卻向我們表明,一切皆有可能。
  • 物理四神獸——拉普拉斯的妖
    這個過程也存在信息的損失。以上的結論基於一個經典的宇宙觀,即宇宙是閉合的。而根據目前的觀測,我們的宇宙是一個開放的宇宙,也就是說熵+信息的總量是隨著時間增加的,所以根據現在的信息不能完整的預測未來的信息。對拉普拉斯妖最大反駁的或許就是二十世紀初開始建立的量子力學了。量子力學指出,未來是不確定的,而是以一種概率的方式隨機的發生。為了嚴謹,我用公式說明這個情況:
  • 我們的世界究竟是不是被模擬出來的,拉普拉斯妖存在麼?
    這位智者就是拉普拉斯妖,隨著熱力學,量子力學的發展,人們知道僅僅掌握牛頓力學是不足以構建整個宇宙的。 我們修改一下拉普拉斯妖的概念,一臺計算機,知道宇宙所有信息,掌握宇宙的全部規律,那它就能知曉過去,預測未來,並創造一個新的世界。
  • 科學界的四大神獸:壓在科學家頭上的拉普拉斯妖是如何被推翻的
    世界萬物一切早已註定拉普拉斯妖其實就是法國數學家拉普拉斯提出的一個假設實驗,拉普拉斯妖引發了很多人的思考,甚至可以說顛覆了一些科學家思想,也是決定論的重要體現。這個其實就是拉普拉斯妖的核心。如果一個惡魔可以知曉整個宇宙中每一個粒子的信息,那麼整個宇宙對於它來說都是可以預測和反推的。那我們也得到了一個信息,這個宇宙的未來是註定的,只是人類沒辦法去獲取那麼多信息。只要獲取的信息足夠多,就可以精準地預測未來。
  • 評四大神獸之拉普拉斯妖
    第十屆量化投資國際峰會報名須知拉普拉斯妖
  • 拉普拉斯妖是個什麼鬼?
    這種樂觀的情緒籠罩著整個19世紀,催生出各種建基於「positive」(確定的、積極的、正面的、求實的)的「實證主義」(positivism)。偶然沒有容身之所,上帝的寶座上盤踞著「拉普拉斯妖」(Démon de Laplace)——一隻洞悉一切的決定論怪物。
  • 「人生難得幾回搏」的誤區&決定論的拉普拉斯妖
    Hu卷首語:本期在Health領域,將給大家介紹一篇關於人體精力消耗存在一個極限的新聞報導,可以給將要高考,考研或者準備來一次「人生難得一回搏」的朋友提供了一個參考。在物理學領域,為大家介紹了非常有名的拉普拉斯妖,它誕生於18世紀。1687年誕生的牛頓力學震撼了歐洲的知識分子。牛頓在歐洲的知識界中的地位像神一樣,法國的哲學家伏爾泰對他就頂禮膜拜。牛頓力學的一個特點就是他的決定論,告訴你了宇宙中所有質點的位置和它的運動狀況(速度,受力狀況)。那麼這個宇宙中將來所有的一切,甚至過去,都是已經確定的。這就是所謂的決定論。
  • 成神之日:多處細節暗示科幻元素,雛會是拉普拉斯妖嗎?
    從《成神之日》的前兩集看,很多細節都在暗示著這個故事不簡單,而ED的出現更是證實了科幻元素的存在,結合目前的劇情,可以簡單預測一下之後的走向。動畫明面上的主線很簡單,男主角成神陽太遇到了從天而降,自稱神明的少女雛,並且利用雛預測未來的全知能力攻略自己的青梅竹馬伊座並杏子。