|
人類對與不可預(yù)測的未來總是充滿著無窮的幻想,同時對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能夠洞悉一切且能夠預(yù)知未來的生物呢? ![]() 法國數(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原子確切的位置和動量,且能夠使用牛頓定律來展現(xiàn)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(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。如果一個智者能知道某一刻所有自然運動的力和所有自然構(gòu)成的物件的位置,假如他也能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進行分析,那宇宙里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。對于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(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,那么我們每個人的一生從一開始,甚至還未開始時,就已經(jīng)注定,這簡直就是在說宿命論。 不過幸運的是,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),試圖計算一個氣態(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)實的物理過程都是不可逆的。 近來,有人對拉普拉斯妖分析數(shù)據(jù)的能力提出一個極限。這個極限是由宇宙最大熵、光速、以及將信息傳送通過一個普朗克長度所需要的時間得來的,約為10^120比特。在宇宙開始以來所經(jīng)歷過的時間以內(nèi)不可能處理比這個量更多的數(shù)據(jù)。 ![]() 自此,拉普拉斯妖這以科學(xué)假設(shè)即宣告證偽,不過這個證偽,也是人類的幸運。 |
|
|