拉普拉斯妖：通曉宇宙一切，深知過去未來，最終被量子力學終結！

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大家好，我是舒宜昂。今天我們來聊一聊拉普拉斯妖。（文章最後有我個人對文章重點的總結，趕時間的話可以直接跳到最後面看總結。）

網上有物理學四大神獸的調侃，它們分別是薛定諤的貓、芝諾龜、麥克斯韋妖和拉普拉斯妖。薛定諤的貓我很久之前就已經和大家聊過了，前兩篇又和大家聊了芝諾龜和麥克斯韋妖，而今天拉普拉斯妖這篇文章算是對四大神獸的一個收尾啦。

不得不說，這些神獸存在還是有道理的。薛定諤的貓和芝諾龜是屬於為了說明某種想法，而麥克斯韋妖和拉普拉斯妖是基於某種理論的猜想。共同點是都屬於假想，都是為了發展。雖然有的後來被證實了錯誤，但也不影響他們曾存在的重要性。

好了，按照慣例，我們先來介紹一下拉普拉斯妖的提出者，拉普拉斯。全名，皮埃爾-西蒙·拉普拉斯，法國著名天文學家和數學家，法國科學院院士。天體力學的主要奠基人、天體演化學的創立者之一。同時還是分析機率論的創始人，應用數學的先驅。在研究天體問題的過程中，他創造和發展了許多數學的方法，以他的名字命名的拉普拉斯變換、拉普拉斯定理和拉普拉斯方程，在科學技術的各個領域有著廣泛的應用。

其實最初拉普拉斯妖的擬態是一個智者，並非是妖。拉普拉斯提出這個假想的原文是：我們可以把宇宙現在的狀態視為其過去的果以及未來的因。如果一個智者能知道某一刻所有自然運動的力和所有自然構成的物件的位置，假如他也能夠對這些資料進行分析，那宇宙裡最大的物體到最小的粒子的運動都會包含在一條簡單公式中。對於這智者來說沒有事物會是含糊的，而未來只會像過去般出現在他面前。這段話寫於他的概述論的導論中。

會有這樣的假想是因為拉普拉斯是一個決定論者。決定論又稱拉普拉斯信條。是一種認為自然界和人類社會普遍存在客觀規律和因果聯絡的理論和學說。其基本要素是有其因必有其果。或許你會覺得決定論和因果論很像，但還是有點區別的，因為這不是本篇的重點，這裡就不展開討論了。

上一篇文章我說過，這些假想之所以流傳並被人們費心力去證實，第一個是有理有據的推斷，第二個是提出的人有聲望。拉普拉斯妖放在當時來看，其實確實是有理有據，拉普拉斯妖是建立在牛頓定律上提出的。而當時拉普拉斯就是靠著牛頓定律應用到天體學，解決了諸多難題和開創了天體力學。牛頓定律在當時也是為數不多可以解釋世間萬物的定律。

拉普拉斯妖要是存在，那麼它將通曉宇宙一切事物，說得誇張一點，就好像是神一樣。這樣的存在要是被證實，無論是放在什麼時代，都會引起轟動。所以人們還是前仆後繼地去證實和去尋找，但是隨著時間的推移，拉普拉斯妖並沒有迎來好訊息，反而是被明確認定是不可能存在的。當熱力學定律被提出，量子力學被確立，微觀世界被發現之時，拉普拉斯妖就被徹底否定了。

拉普拉斯妖被提出的那個時代，牛頓定律引領著萬物執行，宏觀世界下都能使用。誰能想到微觀世界居然和宏觀世界完全不一樣呢，牛頓定律不能解釋各種微觀世界的原理。就算真的有可以利用牛頓定律來推測一切的拉普拉斯妖存在，那麼他也無法預測未來。就利用熱力學第二定律的熵來說就好，萬物都是趨向於混亂、無序的。不確定性才是未來的特徵。

拉普拉斯妖已經被否定，那麼如果假設拉普拉斯妖是存在的，那麼世界會是什麼樣子的呢？其實這種假設並不難想象，基於自己所處時代的知識不斷開腦洞的人很多，超越了事實開腦洞的人更多。所以這樣的假設並不新鮮。

按照“未來只會像過去般出現在他面前”這句話來說，這就好像是四維空間的人，可以把一生都像電影播放一般在眼前展現。又好像是宇宙全息論，我們現在所處的宇宙是高維的投影，我們也都是投影之一，所以過去和未來都不由我們自己。

舊時代的各種假想很多都已經被證實或者證偽，而新時代的假想也不斷推新。無論在什麼時候人類都會不斷追逐真相，不斷去假設那些未知的可能性，再不斷去證實或者證偽。只要我們還未能真正全面瞭解世界所有真相，就不會停下腳步。

個人覺得是重點的總結：

1。拉普拉斯，全名，皮埃爾-西蒙·拉普拉斯，法國著名天文學家和數學家，法國科學院院士。天體力學的主要奠基人、天體演化學的創立者之一。同時還是分析機率論的創始人，應用數學的先驅。在研究天體問題的過程中，他創造和發展了許多數學的方法，以他的名字命名的拉普拉斯變換、拉普拉斯定理和拉普拉斯方程，在科學技術的各個領域有著廣泛的應用。

2。拉普拉斯妖是我們可以把宇宙現在的狀態視為其過去的果以及未來的因。如果一個智者能知道某一刻所有自然運動的力和所有自然構成的物件的位置，假如他也能夠對這些資料進行分析，那宇宙裡最大的物體到最小的粒子的運動都會包含在一條簡單公式中。對於這智者來說沒有事物會是含糊的，而未來只會像過去般出現在他面前。

3。普拉斯妖是建立在牛頓定律上提出的，當熱力學定律被提出，量子力學被確立，微觀世界被發現之時，拉普拉斯妖就被徹底否定了。

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