拉普拉斯妖,通過牛頓公式推算萬物,最終敗倒在誰的腳下?

2021-01-07 院長科普

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。

19世紀初,一個想像的生命智慧體拉普拉斯妖誕生於皮艾爾.西蒙.拉普拉斯手中,拉普拉斯妖與其說是神獸還不如說是魔鬼,他神通廣大無所不知,無所不曉。只要他樂意他就可以知道宇宙中的任何一件事情。(包括圍觀粒子)他一旦通過牛頓公式就可以推算出過去和未來,所有的一切都毫無保留的展現在他的面前。科學家們曾經受到決定論的影響,這就導致了拉普拉斯妖統治了整個西方世界。讓你為了讓這個魔鬼快點消失,各個學派都想盡一切辦法想要弄死他,這就導致了拉普拉斯妖的毀滅。不到一百年,就被各個門派的圍剿下,一命嗚呼了。(死於混沌現象的手裡)拉普拉斯妖的推翻也說明了宇宙裡充滿不確定性。

他的原理是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,就可以預測未來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」,這個原理意味著不能同時知道粒子的位置和速度,粒子位置的不確定性,必須大於或者等於普朗克常數除以4π。這就表面微觀世界的粒子行為與宏觀世界的粒子行為不同。而且不確定性原則涉及到許多深刻哲學的哲學問題。

在因果定律中,如果確切的知道現在,你就可以預言未來,得到的不是結論而是前提,原則上,我們現在不能知道所有的細節,該理論表明微觀表面某些物理量不能同時擁有某些值,一個量越是確定,另一個量就越不確定。

隨著量子力學的興起,拉普拉斯妖當然最後拜倒在混沌現象的腳下,混沌現象是指發生在確定性系統中的貌似隨機的不規則運動,一個確定性理論描述的系統,其行為卻表現為不確定性一不可重複、不可預測,這就是混沌現象。最後否定拉普拉斯妖的一個是量子力學,一個就是人的大腦。

只做良心科普,我是院長,我在下一期等著你。

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    不知道大家發現沒有,在科學界,只要有足夠的數據支撐,科學家們就能通過構造數學模型來預測事情的發展。最直接的例子就是,我們能很準確地預測未來一段時間內天氣的變化,溫度的大小和颱風的走向。這個妖怪名叫「拉普拉斯妖」。假如拉普拉斯妖真的存在,那就意味著宇宙的整個演化史,就是一部早已安排好劇情的電影,宇宙的未來和過去就是固定的,未來和過去都是沒有意義的。拉普拉斯妖是由法國數學家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯於1814年提出的一種科學假設,是基於牛頓經典力學的可逆過程而提出的。在經典力學裡,只要我們能夠改變時間參數,就能夠讓一切都倒轉。那經典力學的宏源真的能夠達成嗎?
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