人類對(duì)與不可預(yù)測(cè)的未來總是充滿著無窮的幻想,同時(shí)對(duì)于掌控未來的欲望也日漸高漲,那么宇宙中是否真的存在著這樣一個(gè)能夠洞悉一切且能夠預(yù)知未來的生物呢? ![]() 法國(guó)數(shù)學(xué)家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯于1814年提出一種科學(xué)假設(shè):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(gè)原子確切的位置和動(dòng)量,且能夠使用牛頓定律來展現(xiàn)宇宙事件的整個(gè)過程,過去以及未來。 拉普拉斯堅(jiān)信決定論,他在他的概述論導(dǎo)論部分寫道:“我們可以把宇宙現(xiàn)在的狀態(tài)視為其過去的果以及未來的因。如果一個(gè)智者能知道某一刻所有自然運(yùn)動(dòng)的力和所有自然構(gòu)成的物件的位置,假如他也能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,那宇宙里最大的物體到最小的粒子的運(yùn)動(dòng)都會(huì)包含在一條簡(jiǎn)單公式中。對(duì)于這智者來說沒有事物會(huì)是含糊的,而未來只會(huì)像過去般出現(xiàn)在他面前。” —拉普拉斯。拉普拉斯這里所說的“智者”即后人所謂的拉普拉斯妖。 ![]() 這一猜想的提出無疑是令人感到恐懼的,試想,如果真的存在這樣一種可怕的生物,知曉一切,包括過去和未來,那么我們每個(gè)人的一生從一開始,甚至還未開始時(shí),就已經(jīng)注定,這簡(jiǎn)直就是在說宿命論。 不過幸運(yùn)的是,拉普拉斯以后,近代的量子力學(xué)詮釋使得拉普拉斯妖的理論基礎(chǔ)受到質(zhì)疑。粒子物理學(xué)家、神學(xué)家 John Polkinghorne 指出,由于電子位置的不確定性,即使相互作用僅考慮牛頓力學(xué),試圖計(jì)算一個(gè)氣態(tài)氧氣分子在與其他分子碰撞50次(約0.1毫微秒以內(nèi))后的位置也是無效的。 化學(xué)家 Robert Ulanowicz 在他的《Growth and Development》(1986)一書指出19世紀(jì)物理學(xué)的不可逆過程、熵、及熱力學(xué)第二定律已經(jīng)使得拉普拉斯妖成為不可能。拉普拉斯妖的可能性是建立在經(jīng)典力學(xué)可逆過程的基礎(chǔ)上的,然而熱力學(xué)理論則指出現(xiàn)實(shí)的物理過程都是不可逆的。 近來,有人對(duì)拉普拉斯妖分析數(shù)據(jù)的能力提出一個(gè)極限。這個(gè)極限是由宇宙最大熵、光速、以及將信息傳送通過一個(gè)普朗克長(zhǎng)度所需要的時(shí)間得來的,約為10^120比特。在宇宙開始以來所經(jīng)歷過的時(shí)間以內(nèi)不可能處理比這個(gè)量更多的數(shù)據(jù)。 ![]() 自此,拉普拉斯妖這以科學(xué)假設(shè)即宣告證偽,不過這個(gè)證偽,也是人類的幸運(yùn)。 |
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