科学家|预知过去、决定未来?拉普拉斯妖是如何掌握宇宙命运的?(上)


科学家|预知过去、决定未来?拉普拉斯妖是如何掌握宇宙命运的?(上)
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科学家|预知过去、决定未来?拉普拉斯妖是如何掌握宇宙命运的?(上)
你有没有想过命运是注定的呢?人类是否有自由意志呢?我们能否决定自己的未来呢?物理学四大神兽之拉普拉斯妖 , 这个号称能够洞悉过去、预知未来的神兽 , 一度让人们陷入悲观当中 , 因为他告诉我们宇宙的一切都是注定的 , 每个星辰的形成和灭亡、每个人的生死早在宇宙诞生之初就都已经决定了 , 没有机会 , 也没有选择 , 整个宇宙就像是一部电影 , 所有的场景都是录制好的 , 我们之所以觉得未来不可预测 , 那只是因为电影还没有播放的那一刻 。
【科学家|预知过去、决定未来?拉普拉斯妖是如何掌握宇宙命运的?(上)】所幸拉普拉斯妖在横行百年之后 , 被三大理论拍死在沙滩上 , 但是由他牵出的一个问题却至今都没有得到很好的解答 。
1983年神经心理学家本杰明里贝特的一个实验震惊了科学界和哲学界 , 里贝特找来了一些志愿者 , 用脑电记录仪监控他们的脑部活动 , 然后让他们想动手指的时候就动一动手指 , 这不管从哪个角度来理解 , 动动手指都是一种自由意志的结果 , 正确的次序必然是首先需要产生要动手指的意识 , 然后大脑发出指令 , 调动手指的肌肉群 , 最后手指头就动了 , 但是实验结果却完全不是这么回事 。
脑电记录仪显示 , 当志愿者意识到自己要动手指的时候 , 大脑早已经发出了动手指的指令 , 也就是说先是出现大脑发出指令这个事件 , 然后过了大约300毫秒之后才出现产生动手指的意识 , 接着又过了200毫秒手指才开始动 。 这个实验之所以把科学家和哲学家都给惊动了 , 就在于它意味着至少在动手指这个简单任务上 , 自由意志可能并不存在 , 是我们的大脑自己决定了行动 , 而意识只是被通知了一下而已 。
17世纪中叶牛顿发展了微积分和经典力学定律 , 整个物理世界似乎变得豁然开朗 , 因为牛顿物理学可以让科学家们通过简单的方程来预知物体的运动 , 就像他说的 , 我能算出天体的运动 。 两个世纪之后 , 法国物理学家皮埃尔西门拉普拉斯把牛顿的工作进行了哲学的分析 , 他的原话是这么说的 , 我们可以把宇宙现在的状态看作是过去的果以及未来的因 。
如果存在着一个智能 , 他在任何特定的时刻都能知道赋予自然生命力的所有力量 , 以及构成他的生物的相互位置 , 他具有足够强大的数据分析能力 , 可以把大到宇宙、小到一个原子的运动浓缩成为一个简单的公式 , 那么对于这个智能来说 , 没有什么是不确定的 , 未来就像过去一样呈现在他眼前 , 这个智能就是物理学四大神兽之一的拉普拉斯妖 。
在拉普拉斯妖的眼里 , 过去完全可以决定未来 , 如果一直倒推回去 , 那么在宇宙大爆炸的那一刻 , 未来所有的一切都确定了 , 这就是决定论 , 它的本质就是未来在原则上是可以预测的 。 那么真的是这样吗?首先拉普拉斯妖在微观世界就无法存在 , 因为在量子世界当中 , 一个微观粒子的运动根本就不能用牛顿力学来描述 , 假设一个原子可能会发生放射性的衰变释放出一个阿尔法粒子 , 但是我们无法预测它什么时候会发生 , 而我们无法预测的原因并不是我们无法获得所有的必要信息 。
就算拉普拉斯妖把所有的初始条件都了解得很精确 , 他也预测不了 , 因为原子自己它也不知道什么时候才衰变 , 或者说它到底衰不衰变 , 完全处在一种概率分布的随机性当中 , 是无法确定的 。 当然也有人很不喜欢量子世界的随机性 , 比如爱因斯坦说上帝不掷骰子 , 而薛定谔还为此创造出了另外一个神兽 , 咱们以后再说 。 (以上内容源自网络 , 部分内容未经科学证实 , 请理性看待)