“拉普拉斯妖”——一个知道宇宙过去和未来的“恶魔”
2023-12-21 来源:飞速影视
1814年,数学家拉普拉斯提出了一个著名的思想实验——“拉普拉斯妖”,他假设存在一个假想生物,这个生物可以知道宇宙中每个原子的确切位置和动量,也就是说这个生物可以用牛顿定律去展开和展现我们这个宇宙的过去和未来。

一个知道宇宙过去和未来所有事情的恶魔,这就是“拉普拉斯妖”。
拉普拉斯认为,宇宙现在的状态可以被视为过去发生事情的结果,和未来即将要发生事情的原因,假设有一个人可以知道所有运动的力和所有自然形成物体的确切位置,再假设这个人有能力把这些数据进行具体的分析,那么这个人就可以把一切包含在一条公式中,然后过去和未来都会在这个人的面前展开,这个人就是我们说的拉普拉斯妖。

那么拉普拉斯妖存在的意义是什么呢?
其实,拉普拉斯妖的存在是数学家拉普拉斯在阐述他的宇宙观,他十分坚信“决定论”,也就是整个宇宙中的一切都是确定好的,只要数据足够,并且还有足够强大的计算能力和分析能力,那么我们就可以推测出这个宇宙中的一切,包括过去和未来。
其实不只是拉普拉斯支持决定论,爱因斯坦也是决定论的支持者一样,在量子力学没有问世之前,几乎所有科学家都是决定论的支持者。

爱因斯坦可以说是牛顿之后影响力最大的物理学家了,牛顿的经典力学直接改变了此后数百年的人类宇宙观,并且逐渐完善的经典力学也成为了压倒神学的最后一根稻草,随着人类科学的愈发完善,神学也就越来越没落。
神学认为宇宙中的一切都是神创造的,却无法解释“神”到底是什么,如果神是万能的话,那么神也能创造出一个自己都举不起来的石头,那么神也就不是万能的了。
为了解释宇宙的诞生,再加上经典力学对宇宙的解释越来越完善,决定论成为了大部人信仰的宇宙观,这些科学家认为随着未来人类科技的不断发展,人类就可以推测出宇宙的过去和未来。

爱因斯坦也是决定论的支持者,他认为宇宙有限无边,同时宇宙处于稳恒态,说以爱因斯坦才会说“一切都是决定好的”这句话,并不是爱因斯坦发现了什么,而是爱因斯坦在阐述自己的宇宙观。
可是随着科学的逐步发展,人们逐渐发现,拉普拉斯妖不可能存在,因为在量子力学问世之后,海森堡在1927年提出了不确定性原理,这个理论认为你不可能同时知道一个粒子的位置和速度,当其中一个数据变得准确,另外一个数据就会变得模糊,这代表微观世界中粒子运动的规律和宏观世界完全不同。

更关键是,哈勃证明了宇宙在不断膨胀,让大爆炸理论复辟,爱因斯坦才说出了“上帝不掷骰子”这句话,现在我们都知道宇宙诞生于138.2亿年前的一场大爆炸,但是在大爆炸被提出后的很长一段时间内,这个理论都不被认可。
因为大爆炸理论虽然比较完美的解释了宇宙的诞生和演化,却无法解释宇宙大爆炸之前发生的事情,从某个角度来说,大爆炸理论和神创论有异曲同工之妙,都给我们带来了更多没办法解决的问题,不过大爆炸理论很好给我们解释了宇宙从诞生之后的演化过程。

爱因斯坦在晚年一直试图寻找出“大一统理论”,解决量子力学和相对论之间的矛盾,可是爱因斯坦并没有成功,量子力学指出了很多问题,现在的量子力学已经统一了除了引力之外的三种基本作用力,可是在爱因身体的心中,量子力学始终都是一个不完善的理论。
量子的运动规律和宏观宇宙中的物体运动规律完全不同,最好的例子就是不确定原理,如果微观粒子的运动规律和宏观宇宙一样的话,拉普拉斯妖真的有可能存在,只要人类的计算机足够发达,我们就可以推测出宇宙的过去,甚至根据现在宇宙中粒子的状态,去推测宇宙的未来。

可是宇宙中微观粒子的运动具备不确定性,在量子力学中宇宙的本质就是不确定性,整个宇宙在不确定性中诞生,所以我们无法确定宇宙中发生的每一件事情,拉普拉斯妖自然也就不可能存在了,所以人类就算科技再怎么发达,也不可能通过计算得到宇宙的未来。
不过爱因斯坦并不认同量子力学的宇宙观,而是因为人类现在的理论不够完善,才造成了一切都是不确定的假象。
你认为宇宙的本质是什么?一切是确定的还是不确定的呢?
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