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宇宙是被設計好的,所有的一切都是劇本,拉普拉斯妖學說來龍去脈

2024-08-11科學

拉普拉斯妖與決定論

拉普拉斯妖的概念 :18世紀末,法國物理學家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯提出了一種思想實驗,即如果有一個智能體能夠知道宇宙中所有粒子的位置和動量,並且擁有足夠的計算能力,那麽它就能夠預測宇宙的過去和未來。

決定論的含義:拉普拉斯妖的思想實驗體現了決定論的觀點,即宇宙中的每一個事件都是由先前的事件嚴格決定的,未來可以被準確預測。

宇宙粒子

量子力學與不確定性

量子世界的隨機性:量子力學揭示了微觀粒子的行為是隨機的,無法準確預測。例如,一個原子何時發生放射性衰變是隨機的,即使擁有所有初始條件也無法預測。

愛因斯坦的觀點:愛因斯坦曾提出「上帝不擲骰子」的觀點,表達了對量子世界的隨機性的不滿。

戴維·波姆的解釋:物理學家戴維·波姆提出了一種解釋,認為量子世界的不可預測性不是由於隨機性,而是因為存在我們無法測量的資訊。

混沌理論與不可預測性

龐加萊的工作:數學家亨利·龐加萊研究了三體問題,發現即使是簡單的系統也可能表現出復雜且不可預測的行為,這種行為對初始條件極其敏感。

混沌系統的特征:混沌系統對初始條件的微小變化極其敏感,這使得長期預測變得非常困難。著名的例子是「蝴蝶效應」,即一只蝴蝶在某地拍動翅膀可能會在遙遠的地方引起風暴。

多少粒子宇宙

不可預測性的原因:混沌系統的不可預測性來源於我們無法完全精確地掌握所有影響系統的變量,即使是最小的變量也可能導致最終結果的巨大差異。

拉普拉斯妖的困境

計算能力的極限:即使拉普拉斯妖能夠獲取所有必要的資訊,它也會遇到計算能力的極限。根據宇宙的最大熵、光速以及資訊傳輸的時間,計算能力的上限大約是 10的120次方位元,這遠遠超出了宇宙所能承載的資訊量。

自我參照的問題:如果拉普拉斯妖在其所在宇宙中進行計算,那麽計算活動本身就會產生新的資訊,從而影響其對未來預測的能力。

自由意誌的存在與否

自由意誌的爭議:盡管量子力學和混沌理論揭示了宇宙的不可預測性,但自由意誌的存在與否仍然是一個未解決的問題。

實驗結果:1983年,神經心理學家本傑明·裏貝特的實驗表明,在簡單的動作執行上,大腦似乎先於意識作出決策,這引發了對自由意誌存在的質疑。

哲學與科學的交匯:自由意誌的問題不僅僅是科學問題,也是哲學問題。科學的發展有助於我們更好地理解宇宙的運作方式,但對於自由意誌的本質,目前仍沒有定論。

拉普拉斯妖的思想實驗引發了關於決定論與自由意誌的深刻討論。雖然量子力學和混沌理論揭示了宇宙的不可預測性,但自由意誌的存在與否仍然是一個開放的問題,需要哲學和科學的進一步探索。

天體與宇宙

這段內容透過探討拉普拉斯妖的概念、決定論以及自由意誌的問題,特別是在量子力學和混沌理論的背景下,提供了對該科學哲學話題的概述。