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拉普拉斯妖原理简介

拉普拉斯妖,这一概念源于19世纪数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯的设想,它在1814年首次被提出。这个被称为"恶魔"的理论假设,认为存在一个无所不知的实体,它具备精确掌握宇宙中每一个原子精确的位置和动量的能力。这个"恶魔"并非神秘的力量,而是基于科学的原理,即牛顿的运动定律。根据这一理论,拉普拉斯妖能够通过这些物理法则,精确地推算出宇宙中任何时刻的事件,无论这些事件是过去还是未来,都尽在它的掌握之中。

拉普拉斯妖的理念挑战了人们对随机性和不确定性的认知,暗示着宇宙的秩序和可预测性。它假设了如果初始条件完全被知晓,理论上,未来的任何状态都可以通过科学方法计算出来。然而,这个设想也引发了关于知识边界、量子力学的测不准原理以及现实世界中信息不完备性的深入讨论。尽管现实中我们无法实现如此全面的知识收集,但拉普拉斯妖的思想在科学哲学和理论物理中留下了深刻的印记,推动了对宇宙运行机制的深入探究。

请问什么是拉普拉斯妖?

拉普拉斯妖(Démon de Laplace)是由法国数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯于1814年提出的一种科学假设。此“恶魔”知道宇宙中每个原子确切的位置和动量,能够使用牛顿定律来展现宇宙事件的整个过程,过去以及未来。

可以把宇宙现在的状态视为其过去的果以及未来的因。如果一个智者能知道某一刻所有自然运动的力和所有自然构成的物件的位置,假如他也能够对这些数据进行分析,那宇宙里最大的物体到最小的粒子的运动都会包含在一条简单公式中。对于这智者来说没有事物会是含糊的,而未来只会像过去般出现在他面前。

扩展资料:

拉普拉斯妖的近现代发展:

拉普拉斯以后,近代的量子力学诠释使得拉普拉斯妖的理论基础受到质疑。

粒子物理学家、神学家 John Polkinghorne 指出,由于电子位置的不确定性,即使相互作用仅考虑牛顿力学,试图计算一个气态氧气分子在与其他分子碰撞50次(约0.1毫微秒以内)后的位置也是无效的。

化学家 Robert Ulanowicz 在他的《Growth and Development》(1986)一书指出19世纪物理学的不可逆过程、熵、及热力学第二定律已经使得拉普拉斯妖成为不可能。拉普拉斯妖的可能性是建立在经典力学可逆过程的基础上的,然而热力学理论则指出现实的物理过程都是不可逆的。

近来,有人对拉普拉斯妖分析数据的能力提出一个极限。这个极限是由宇宙最大熵、光速、以及将信息传送通过一个普朗克长度所需要的时间得来的,约为10^120比特。在宇宙开始以来所经历过的时间以内不可能处理比这个量更多的数据。

参考资料来源:百度百科-拉普拉斯妖

百度百科-皮埃尔-西蒙·拉普拉斯

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