包括我在内的很多人,曾经都一定想过:若我们能掌握宇宙中所有粒子的运动状态,是否就能准确地预测未来宇宙演化的动向? 在量子理论出现之前,这种说法被大为追捧。知道了一个粒子的运动状态,根据一系列公式代出下一秒的运动状态这似乎很符合常识,以此类推,似乎我们就可以掌握宇宙每一点动向。 在十八十九世纪,这被称为机械唯物主义,是一种朴素的机械决定论。拉普拉斯有一句名言:此刻的宇宙是上一时刻宇宙的结果,也是下一时刻宇宙的原因。 这其实是建立在牛顿经典力学的框架下的一个理论模型。想要实现有两个条件: 1. 物质都是由最基本的粒子构成,这些粒子可以被视作小刚球,且符合经典物理的运动,即F=ma。 2. 你得有足够强大的能力或者机器,让你可以保存下或者计算出整个宇宙(至少是大量粒子体系)中所有粒子的状态。 第一条,已经被现代物理推翻,第二点也被否定了,即使是在理论情况下。 在现代物理中,最小的粒子是作为量子存在的。而根据量子理论中的“不确定原理”(一般人会叫“测不准原理”),一个量子的位置和运动状态无法同时精准确定。 再者即使你确定了其的运动状态和位置,宇宙中依旧有一堆的无理数等待着你去计算,像根号二、e等。有限的计算能力无法处理无限的数据。 就算是粒子能够视作小刚球,但人类目前连简单的三体运动都无法精确地代数运算,何况整个宇宙呢? 另一方面,从因果逻辑上,如果我们能提前预测出未来,那么我们便可以瞬间改变这个未来,这样未来便也不是唯一确定的了。 肯定会有读者不解,又会搬出一套自己想象的理论。但是请别忘了,我们也是宇宙的一员,作为宇宙的一部分,我们掌握的定理,适用于全宇宙(至少可观测范围)。 最后对广大的科学爱好者说一句:猜想是很好的,但瞎猜还无赖就不好了;万事都要理性拿出依据,常识是最会欺骗你的朋友。
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