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号称能预知未来的神兽,嚣张百年后被“薛定谔的猫”打败

原点阅读 2022/11/8 14:16:06 责编:远生

19 世纪刚开始那会儿,法国有位著名的概率论学家和物理学家,叫拉普拉斯

他呀,打心底里认定:命运,是存在的!

拉普拉斯还告诉大家:“世界的未来完全由它的过去所决定,只要掌握了这个世界在任一时刻状态的数学信息,就能预测未来。

说人话就是:凡事知道了原因,就能知道结果,一切都是安排好的。

拉普拉斯怕大伙儿信不过他,还专门开了个“外挂”,1812 年在自己的书《概率论的解析理论》里编了一只神兽 —— 拉普拉斯兽

他说,这个世界上存在一种聪明无敌的神兽,叫拉普拉斯兽,它神通广大,无所不知。

平时,拉普拉斯兽只要宅在家里眨巴眨巴眼睛,就能了解到宇宙中每个原子的确切位置和动量,再搭上牛顿“大神”的公式掐指一算,它就能算出宇宙的过去与未来。

拉普拉斯一有工夫,就带着他家的拉普拉斯兽走街串巷,宣传它的“算命”本事。

乡亲们一看,哇,好拉风,好喜欢!

他们宠溺地把拉普拉斯兽当成宝贝,还给它取了一连串爱称 —— 决定论、历史决定论、科学决定论、科学宿命论…… 

而且不管是当时的普通老百姓,还是资深科学家,附近十里八村的老老少少,全都认定了这个理儿。

他们相信,这个世界就跟钟表一样严格、稳定地运行着,既有规律,又有规矩,而我们只要把它拆开,摸清所有零件的位置,就能掌握钟表的运行规律。

也就是说,人类只要了解到足够多的信息,就能够预知一切,因为一切都是由因果关系决定的。

就像宇宙过程,可以在一个简单数学方程式中表现出来。宇宙目前的状态就是今后接着发生的原因。

后来,人们又把这个理论叫作“机械论”,即拉普拉斯决定论。机械论最大牌的粉丝,那还得是著名的科学家 —— 爱因斯坦。

有一次,爱因斯坦在给玻尔写信时,特意说了一句:“你信仰掷骰子的上帝,我却信仰完备的定律和秩序。”

粉丝追捧,名人撑腰,这下拉普拉斯兽可威风了,当时神气得不得了!

它这二郎腿一跷,就是一百多年。

但是拉普拉斯兽不知道,量子力学的“猫”来了,它的风头要被压下去了。

1927 年,海森伯提出了“不确定性定理”,也叫“测不准定理”

测不准定理,这讲的是个啥呢?

简单来说一句话,就是:由于波粒二象性,微观粒子的动量和位置不能同时被测量到。

后来人们又发现,除了粒子自身的限制性外,科技的限制性也会影响测量的结果。

比如说,人类想要测量微观粒子,唯一的手段就是观察;想要观察,就得用到工具,这个工具,就是电磁波

而且这电磁波的波长越短越好,因为波长越短,测出来的结果就越准。

但是,电磁波的波长越短,频率就越高。

频率越高,动量就越大,那探测对象受到的干扰也就越大。

所以说,你这粒子的位置测得越准,测出来的动量就越不准。

说白了,微观粒子这东西,你不去招惹它,它就老老实实的,你一招惹它,它可就来劲儿了!

这就跟薛定谔的猫一样,你不出手干扰,一切安好。

你一出手干扰,好奇就会害死猫。

这么一来,拉普拉斯兽的口碑直接崩盘了:既然微观粒子的动量和位置是不能被同时测量到的,那拉普拉斯兽就不可能是无所不知的!

拉普拉斯兽的粉丝们这才回过神来:拉普拉斯兽,你个大骗子!

又或者说,这个世界上根本就没有拉普拉斯兽,只是人们更愿意相信“拉普拉斯兽是存在的”这件事。

但其实,别说是在这个世界上,单单从理论上来看,拉普拉斯兽就已经站不住脚了,因为它连最基本的逻辑这一关都过不了。

当代混沌学否定了拉普拉斯决定论的想法。

所以你看,拉普拉斯兽就是一个童话。

童话里果然都是骗人的。

在拉普拉斯兽栽了跟头后,又过了许多年,另一位著名科学家霍金,也在《时间简史》中回应了爱因斯坦当年写给玻尔的那句话。

他说:“上帝不但会掷骰子,而且会把骰子掷到人看不见的地方。

这正好应了咱们中国的一句古话 —— 人算不如天算呐。

文源:《薛定谔的猫:漫画大科学家的小萌宠》
作者:郝志峰,超模君
编辑:张润昕

本文来自微信公众号:原点阅读 (ID:tupydread),作者:郝志峰,超模君,编辑:张润昕

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关键词:拉普拉斯物理

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