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拉普拉斯妖

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皮耶爾-西蒙·拉普拉斯

拉普拉斯妖(法語:Démon de Laplace),是由法國數學家皮耶爾-西蒙·拉普拉斯於1814年提出。此智者知道宇宙中每個原子確切的位置和動量,能夠使用牛頓定律來展現宇宙事件的整個過程,過去以及未來。

原文引述[編輯]

拉普拉斯堅信決定論,他在他的機率論(Essai philosophique sur les probabilités)導論部分說:

(翻譯)

拉普拉斯這裏所說的「智者」(intelligence)便是後人所稱的拉普拉斯妖

近代觀點[編輯]

拉普拉斯以後,近代的量子力學詮釋使得拉普拉斯妖的理論基礎受到質疑。

粒子物理學家、神學家約翰·波金霍爾指出,由於電子位置的不確定性,即使相互作用僅考慮牛頓力學,試圖計算一個氣態氧分子(O2)在與其他分子碰撞50次(約0.1ns以內)後的位置也是無效的。[2]

化學家羅伯特·尤蘭維奇英語Robert Ulanowicz在他的書中指出(Growth and Development, 1986)19世紀物理學的不可逆過程、及熱力學第二定律已經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古典力學可逆過程的基礎上的,然而熱力學理論則指出現實的物理過程都是不可逆的。

而隨着計算機理論的發展出現一種觀點-即使世界是不包含量子理論的機率論的純粹的決定論的機械論世界,似乎也只能計算過去。因為如果預測未來的計算是需要在本宇宙中進行或計算結果在本宇宙中體現的,那麼計算活動的物質運動及其預測結果對未來就有影響,則計算中需要使用計算活動本身的物質運動與計算結果的數據,這將造成對計算結果的無限遞歸,無法得到結果。

近來,有人對拉普拉斯妖分析數據的能力提出一個極限。這個極限是由宇宙最大熵、光速、以及將資訊傳送通過一個普朗克長度所需要的時間得來的,約為10120位元[3] 在宇宙開始以來所經歷過的時間以內不可能處理比這個量更多的數據。

參考資料[編輯]

  1. ^ Laplace, Pierre-Simon. Introduction, Théorie Analytique des Probabilités. De la probabilité. Oeuvres complètes de Laplace VII. Gauthier-Villars. 1820: vi––vii. 
  2. ^ 參見 John Polkinghorne, Quarks, Chaos and Christianity pp. 65–66
  3. ^ Lloyd, Seth. Computational Capacity of the Universe. Physical Review Letters. May 2002, 88 (23): 237901. doi:10.1103/PhysRevLett.88.237901. 

參見[編輯]