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宇宙是被设计好的,所有的一切都是剧本,拉普拉斯妖学说来龙去脉

2024-08-11科学

拉普拉斯妖与决定论

拉普拉斯妖的概念 :18世纪末,法国物理学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯提出了一种思想实验,即如果有一个智能体能够知道宇宙中所有粒子的位置和动量,并且拥有足够的计算能力,那么它就能够预测宇宙的过去和未来。

决定论的含义:拉普拉斯妖的思想实验体现了决定论的观点,即宇宙中的每一个事件都是由先前的事件严格决定的,未来可以被准确预测。

宇宙粒子

量子力学与不确定性

量子世界的随机性:量子力学揭示了微观粒子的行为是随机的,无法准确预测。例如,一个原子何时发生放射性衰变是随机的,即使拥有所有初始条件也无法预测。

爱因斯坦的观点:爱因斯坦曾提出「上帝不掷骰子」的观点,表达了对量子世界的随机性的不满。

戴维·波姆的解释:物理学家戴维·波姆提出了一种解释,认为量子世界的不可预测性不是由于随机性,而是因为存在我们无法测量的信息。

混沌理论与不可预测性

庞加莱的工作:数学家亨利·庞加莱研究了三体问题,发现即使是简单的系统也可能表现出复杂且不可预测的行为,这种行为对初始条件极其敏感。

混沌系统的特征:混沌系统对初始条件的微小变化极其敏感,这使得长期预测变得非常困难。著名的例子是「蝴蝶效应」,即一只蝴蝶在某地拍动翅膀可能会在遥远的地方引起风暴。

多少粒子宇宙

不可预测性的原因:混沌系统的不可预测性来源于我们无法完全精确地掌握所有影响系统的变量,即使是最小的变量也可能导致最终结果的巨大差异。

拉普拉斯妖的困境

计算能力的极限:即使拉普拉斯妖能够获取所有必要的信息,它也会遇到计算能力的极限。根据宇宙的最大熵、光速以及信息传输的时间,计算能力的上限大约是 10的120次方比特,这远远超出了宇宙所能承载的信息量。

自我参照的问题:如果拉普拉斯妖在其所在宇宙中进行计算,那么计算活动本身就会产生新的信息,从而影响其对未来预测的能力。

自由意志的存在与否

自由意志的争议:尽管量子力学和混沌理论揭示了宇宙的不可预测性,但自由意志的存在与否仍然是一个未解决的问题。

实验结果:1983年,神经心理学家本杰明·里贝特的实验表明,在简单的动作执行上,大脑似乎先于意识作出决策,这引发了对自由意志存在的质疑。

哲学与科学的交汇:自由意志的问题不仅仅是科学问题,也是哲学问题。科学的发展有助于我们更好地理解宇宙的运作方式,但对于自由意志的本质,目前仍没有定论。

拉普拉斯妖的思想实验引发了关于决定论与自由意志的深刻讨论。虽然量子力学和混沌理论揭示了宇宙的不可预测性,但自由意志的存在与否仍然是一个开放的问题,需要哲学和科学的进一步探索。

天体与宇宙

这段内容通过探讨拉普拉斯妖的概念、决定论以及自由意志的问题,特别是在量子力学和混沌理论的背景下,提供了对该科学哲学话题的概述。