拉普拉斯妖,通過牛頓公式推算萬物,最終敗倒在誰的腳下?

2020-11-26 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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    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。這段話寫於他的概述論的導論中。會有這樣的假想是因為拉普拉斯是一個決定論者。決定論又稱拉普拉斯信條。
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  • 物理四神獸——拉普拉斯的妖
    —Pierre Simon Laplace, A Philosophical Essay on Probabilities拉普拉斯假基於經典力學,假設了一個智者,他能掌握全宇宙中每一個粒子的瞬時位置和速度,根據牛頓力學定律,就可以預測出未來任意時刻粒子的狀態,同時也能推算出過去任意時刻粒子的狀態。當然,目前的物理學表明這樣的一位智者是不可能存在的,下面從幾個方面進行討論。
  • 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
    今天我們要和大家聊一聊科學界的四大神獸,拉普拉斯妖。很多人沒聽過這個名字,但是對於它的理論大家應該都或多或少地接觸過,因為它是基於傳統力學,我們理解起來也非常容易。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。
  • 拉普拉斯妖真實存在嗎?100多年後,牛頓的觀點終於被認可
    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。
  • 主宰一切的拉普拉斯妖真的存在嗎
    這個妖怪就是傳說中的拉普拉斯妖,由法國數學家拉普拉斯提出的。拉普拉斯設想:「如果把宇宙現在的狀態當成過去的果,未來的因,如果妖怪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」,「這隻妖怪還能夠對這些數據進行分析,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,萬事萬物現在是什麼狀態,未來會發生什麼,它都一清二楚。」
  • 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。
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    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。
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    法國數學家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯於1814年提出一種科學假設:宇宙中存在著這樣一種「惡魔」,此惡魔能夠清晰地知道宇宙中每個原子確切的位置和動量,且能夠使用牛頓定律來展現宇宙事件的整個過程,過去以及未來。    拉普拉斯堅信決定論,他在他的概述論導論部分寫道:「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。
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    這個妖怪就是傳說中的拉普拉斯妖,由法國數學家拉普拉斯提出的。拉普拉斯設想:「如果把宇宙現在的狀態當成過去的果,未來的因,如果妖怪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」,「這隻妖怪還能夠對這些數據進行分析,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,萬事萬物現在是什麼狀態,未來會發生什麼,它都一清二楚。」
  • 關於拉普拉斯妖,你了解多少?
    在了解拉普拉斯妖錢,我們得先了解拉普拉斯。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。」 —拉普拉斯拉普拉斯這裡所說的「智者」即後人所謂的拉普拉斯妖。
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  • 拉普拉斯妖是否還活著?
    拉普拉斯妖是一個著名的思想實驗,最早是法國學者Pierre-Simon Laplace在1814提出的。值得一提的是,原始的敘述中拉普拉斯並沒有使用「妖」(demon)這個詞而是用了「智者」(intellect):We may regard the present state of the universe as the effect of its past and the cause of its future.
  • 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
    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」。
  • 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」
    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。
  • 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」
    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 「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
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  • 【朝夕思匯】漫談自然科學中的神獸系列一:由拉普拉斯妖說起
    拉普拉斯妖(法語:Démon de Laplace),物理學四大神獸之一,是由法國數學家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯於1814年提出。拉普拉斯假設了一個萬能的妖怪(原文為智者),它能確切的知曉宇宙中每個原子的位置和動量,能夠使用牛頓定律來展現宇宙事件的整個過程,那麼它是否能清楚的推導出世界上的任何一個事物的從前,走向以及結果呢?
  • 拉普拉斯之妖,主宰人類命運的神祇
    拉普拉斯妖的誕生「我們可以把宇宙現在的狀態看作是它歷史的果,和未來的因。就是著名的「拉普拉斯之妖」的表述。宇宙萬物,從質點和剛體的運動,到宇宙天體的運行規律,都可以歸結為幾個簡單的力學定律(牛頓三定律)。看不見摸不著的電磁場,人們也可以得通過麥克斯韋方程組得心應手地精確計算。這個時間段,在19世紀末。