量子力学中的拉普拉斯妖,能够预知未来宇宙状态

cht 2022-03-11 9次阅读

拿破仑的内政部长是名叫皮埃尔·西蒙·拉普拉斯(Pierre Simon Laplace)的数学家。

根据牛顿定律和概率论,他制造了一个名为“拉普拉斯人”的怪物。

这个怪物可以看到宇宙中的一切,知道过去,并预测未来

这意味着“拉普拉斯恶魔”将成为量子力学的终结者。

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量子力学的终结者


对于宇宙恒定论有着最坚定的信心的皮埃尔·西蒙·拉斯拉普在牛顿科学主导的时代,相信若是能够提前知道宇宙中的原子的运动状态以及位置的话,那接下来就可以通过一个数学公式推算出宇宙在下一刻的状态将会是如何样的。


就比方说,我们在踢球的时候,我们是知道我们的脚的力量有多大,同时,我们也会知道如果我们一脚踢过去,那么足球接下来的运动状态就是可预见的了。

正因如此,拉普拉斯妖的设定引起了当时很多科学家们的议论。


能够预知未来宇宙状态


拉普拉斯妖的问世,也引起了人们的关注,人们的关注点重要集中在拉普拉斯妖能够预知未来宇宙状态的能力,拉斯拉普妖与后来出现的量子力学形成了对立面,双方都对对方造成了威胁。


我们想天空中抛出一个物体,物体在达到一定的高度后就会往回落,我们的力度决定了物体的抛出高度,而物体的高度又决定了物体下落的速度,在这个过程中,我们只需要知道其中的任何一个数据,就能推出其余的数据,这就是拉普拉斯妖的认知设定。


而量子力学则是站在拉普拉斯妖的对立面的一种认知,量子力学的认知的基础就是事物的不确定性,在量子力学看来,即使是知道了某些数据,我们也无法猜测宇宙中事物的下一刻的状态会是如何样的,因为量子力学认为整个宇宙都存在着不确定性,正是这种不确定性,才造就了如今多姿多彩的宇宙。


天文领域占据着主导地位


在很长的一段时间之内,拉斯拉普妖在宇宙天文领域占据着主导地位。


量子力学与拉普拉斯妖之间的斗争一直持续不断,虽然量子力学在与拉普拉斯妖的对抗中暂时获得胜利,但是就在最近,天平慢慢向拉普拉斯妖倾斜,拉普拉斯妖当作一个科学家设定出来的“能者”,是否能够在不久的将来彻底打败量子力学,还需要我们更加耐心地去等待。


几百年来,拉普拉斯妖以及量子力学之间的较量一直在持续,两者不相上下,尤其是在最近,量子力学似乎已经无力维持,量子力学是否会因此而退出古代的舞台?抑或是与拉普拉斯妖融合成新的理论体系?


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