如果我知道了宇宙中所有粒子的運動狀態,我是不是可以預知未來?

時間 2021-05-06 01:41:34

1樓:

人為什麼就不能好好利用搜尋引擎呢?關於拉普拉斯妖高票已經闡釋的很清楚了,這裡貼上官方的說明解釋以及此假想不成立的原因。

來自維基百科

2樓:Black h

簡單地說,在牛鎮的世界是這樣的。但是因為量子力學中的測不准原理,你是沒有辦法同時準確的確定乙個物體的位置和速度這兩個量的。

3樓:趙樸凝

前面說的由於量子力學不確定原理而不能預知未來的說法我認為不準確。

量子力學的確不能給定粒子的位置和動量。但量子力學中的運動狀態應該是指波函式,而不能簡單理解為粒子的位置和動量。如果已知所有粒子在某一時刻的波函式,那麼就可以預知以後任意時刻的波函式。

波函式的含義是概率幅,知道了波函式,就可以得到以後任何時刻任何粒子的位置、動量等力學量的分布。因此量子力學不能否決決定論。

只是熱力學第二定律決定了我們不可能知道宇宙中所有粒子的運動狀態。知道所有粒子的運動狀態相當於粒子完全有序,熵為零。例如,對於乙個密閉汽缸中的氣體,假如你知道所有分子的運動狀態,那麼就可以迅速設計乙個帶有許多個微小的孔的擋板放在汽缸正中間,將氣體分為左右兩部分,孔的位置可以恰好地設計,使得右側到左側的分子正好能通過擋板,左側到右側則不能,從而將氣體壓縮至左側。

重複這樣的操作,可將氣體壓縮至任意小的空間中。也就是說,這些氣體實際上可以轉化為完全有序的狀態。

4樓:黑白花貓

在弄清楚宇宙的本質之前,這些問題其實都是沒辦法回答的,畢竟現在所了解的一切物理知識,可能都是近似的,或者錯的。像這樣的問題,現在能做的只是猜測,要給出答案還為時過早

5樓:

不可以的因為自然界做不管是波函式還是經典力學,這個"數值解」步長和數字精確度是無窮小和無窮長。這是不論多麼先進的計算機也永遠無法做到的,能夠匹敵大自然這個計算機的只有她自己。

6樓:I老蔡

"知道所有粒子的運動狀態", 假定宇宙中在"你的大腦之外"存在N個粒子

即使你的感知能力可以達到用你腦子裡的乙個粒子記錄下宇宙中的乙個粒子, 即使你的大腦"處理器"只需要1個粒子.

那麼這已經是2N+1個粒子了... 也就意味著你大腦中的粒子比大腦外的整個宇宙的粒子數量還要多乙個.

這樣的"預知系統"顯然是有很大問題的. 即便那個多出來的1忽略不計, 一半對一半的各種力也已經足以帶來足夠大的擾動了.

也就是說:不存在可以模擬整個世界的模擬器. 可以模擬才意味著可以預知.

這個設想本身就違背了資訊熵的原理.

7樓:劍南

我認為就像在乙個最高速執行的計算機內寫乙個程式計算同樣的內容而且要執行出它還沒算出的答案一樣,是不能的。就算知道了所有粒子的位置了,你也沒有宇宙算的快,算出來的時候事情已經發生了。

8樓:劉佬爺

顯然是不可以的,題主的思想是典型的拉普拉斯科學宿命論。如果我們要知道宇宙所有粒子的未來位置和速度,那我們可以對其中的乙個粒子進行分析,預言乙個粒子的未來位置和速度,人們必須能夠準確地測量它現在的位置和速度,然而受量子力學的限制,我們測量位置越準確,那粒子的速度就被擾動的越厲害。也就是說,位置測得越準,速度就越不準確。

如果我們不能準確的測量宇宙現在的態,那麼就肯定不能準確預言將來的事情。

9樓:張小凡

很多大神都直接了當的指出,你要了解乙個事物,必定要觀察它,你一旦觀察了它,必然進入不確定性原理,但是

題主的意思應該是,乙個萬能的神不需要觀察就能知道一切呢…………我也不知道怎麼回答,因為這個神我沒見過。

10樓:沐雨御風

預知未來必須有乙個前提:這個宇宙是決定論的。如果宇宙是決定論的,要預知未來,你除了要弄清楚所有粒子的運動狀態,還必須弄清楚運動規律。

然而量子力學認為宇宙是概率論的。

11樓:yang元祐

拉普拉斯也是這樣想的

他的這個假定是不成立的

粒子用什麼描述,波函式。波函式是機率波啊,不確定啊不確定,大BUG。

當然,你給了這樣乙個硬假定,咱們就按假定來,但是你的算力也是不夠的。三體以上相互作用問題無解析解,不是數學不夠是真的不能,那麼只有數值解,數值解必然有誤差,誤差隨時間演化帶來的差異就是混沌,混沌就是不可預知。

一定要認清乙個事實,上帝在造人的時候就沒想過要造乙個全知全能的人類或者別的什麼,凡人和上帝一樣那就壞了規矩、沒了綱常。

12樓:HelloSeeing

乙個情景,我手邊有乙個球,我可以推動它。

這時,宇宙暫停,給你一切方法去計算這個球一段時間後會不會動,然後告訴我。

暫停回來,如果你說會動,那麼我在這個時間內都不動這個球;如果你說不會動,那麼我立即推動這個球;如果你什麼都不告訴我,那你的決定論對我有啥意義呢?

13樓:項海波

確定性分經典確定性與量子確定性.

我們說, 世界的運動是有確定規律的, 給定乙個時刻的狀態, 過去與未來是完全可推知的, 這是針對量子確定性而言的.

而量子態坍縮的隨機性, 簡併真空的自發對稱破缺, 以及弦論地景的巨大, 都意味著世界在經典層面上的確定性的消失.

上述第三點, 確保了經典世界的不惟一性, 以及自由意志的存在.

大膽一點可以猜測, 經典世界內部的多樣性及其本身為什麼是這樣, 以及人類的自由意志, 都是對稱性自發破缺的結果.

14樓:辛格

你只需知道,人類連某一瞬間物質的狀態都測不准,怎樣知道以後的呢。

詳見海森堡測不准原理

構成物質的粒子和構成光波的粒子是等價的

所以用來觀測物質的波波長越小,測得的物質位置準確度越高,之後的速度也越大

反之自己想一下

總之無法精準的確定某一時刻的所有粒子的狀態

15樓:

因為題目只要求「預知未來」而沒說預知的準確程度和正確率,所以答案是可以——甚至都不需要知道所有粒子的運動狀態。我們連拿水杯這種動作時都需要做一定程度的預知。

16樓:rick

結論:不可能的。

直接回答涉及到的東西比較多,建議可以讀讀有關混沌、分形、極限環、洛倫茲方程(指的是美國氣象學家,區別於另一位電磁學大神)等東西。題主可能會對這個問題有所認識。

17樓:海市蜃樓

之前有乙個叫拉普拉斯的物理學家想過同樣的問題,他設想了乙個生物知道世界所有粒子的動量和位置,並且擁有無窮無盡的計算能力,叫做拉普拉斯的妖。後來海森堡的不確定性原理發表之後,就沒人提過這件事了。

根據不確定性原理,即使知道粒子的動量和位置,它在下一瞬間的狀態依舊不確定,只能說這個粒子在下一瞬間出現在這裡的概率大一些

18樓:snow flight

樓主不可能知道的,測不准理論已經告訴我們了。

這是乙個巨大的混沌系統,就跟蝴蝶效應是一樣的。

但是超弦計算機還沒有,除非你將宇宙開始的奇點找到,模擬宇宙發展過程,將宇宙在造一遍,去將所處變數帶入宇宙的函式,說不定可以。

19樓:

不會,我們從邏輯的角度來看。

假設,我可以預知未來,

我要預支的未來裡有乙個我!,而裡面的我!預知著的未來的有乙個我!!。。。,

於是,我們看到,預知未來是乙個無窮迴圈的死邏輯。

永遠也跳不出來。永遠沒有最終結果。

一句話,預知的未來有時不可預知。

20樓:旋律秋涼

你這個想法早就有人想到過了,有個叫拉普拉斯的人,做了乙個猜想,假設宇宙中有乙個生物或機器,如果把宇宙此時此刻的所有狀態輸入,同時假設它擁有無限的計算力,那麼他是不是能通過經典力學預知宇宙的過去和未來,他的這個猜想,在很長一段時間內,沒有人可以提出反駁意見,直到二十世紀,那場讓整個物理學界絕望、痛苦、彷徨、恐懼的變革,乙個年輕的學科誕生了,它叫量子力學,它提出了乙個名為測不准的原理,即永遠無法同時測量出乙個繞原子核運動的電子的動能和勢能,因為存在測量擾動,無論通過各種測量方式,測量本身的行為,都會對電子的狀態造成擾動,並且已證明對動能和勢能的擾動造成的誤差之和必然大於乙個常數,也就是說,當你想盡辦法減小對動能造成的影響時,必然增大對勢能測量的擾動,這就是所謂的測不准,並且在薛丁格的波動方程中,存在乙個名為概率波的變數,這個變數的物理意義是概率,沒錯,這又是乙個不確定性,拿乙個物理學上最經典的電子的雙縫干涉實驗做例子,我們都知道,電子具有波動性和粒子性,在雙縫干涉實驗中,粒子體現出了波動的特性,出現了明顯的條紋,有人為了驗證波動方程中的這個變數是粒子擊中螢幕的概率,提出了單電子的雙縫干涉實驗,每次電子槍只發射乙個電子,當連續發射多次之後,他們驚奇地發現,電子居然又出現雙縫干涉現象了,但是我們知道,電子雙縫干涉,是波同時通過兩個縫隙時互相干擾造成的,如果每次只發射乙個電子,為什麼還會發生干涉?難道是乙個電子遇到雙縫時突然一分為二,同時通過兩個縫隙,然後自己干涉自己?有人又提出,我們可以在兩個縫隙上分別安裝檢測電子通過的裝置,這樣就可以知道電子到底通過哪個縫隙了,當然,當他們重新實驗時,他們確實發現了電子從哪個縫隙通過,但是他們驚恐地發現,雙縫干涉現象不見了,也就是說,觀測這個動作,干擾了電子行為,這聽上去仿若天方夜譚,但是確實發生了,並且每個電子在發射出來時,表現為粒子,遇到縫隙時,表現為波,干擾後,電子落在螢幕上之前,粒子的落點是不確定的,我們只能說,它落在某個區域的可能性為多少,沒錯,就是概率,這是拉普拉斯妖也不能知道的事情,就連愛因斯坦,到死也不承認這種理論,他說過一句非常有名的話,上帝是不擲骰子的,可是事實是,上帝確實是擲骰子的,所以,你假設的前提就有問題,你不可能知道宇宙中所有粒子的執行狀態,你甚至連乙個原子上電子的執行狀態也不可能知道,何談預知未來?

21樓:Stilltide

你如何「知道」自己大腦的每乙個粒子的狀態?你是用自己的大腦去「知道」這些資訊的。把大腦換成任何用來「知道」的器官或者裝置也一樣。

22樓:Teddy浪跡天涯

差不多,宿命論或者說是決策論的說法,劉慈欣寫過乙個短篇描述過這種情形,是指乙個it員模擬出一套宇宙的系統,這個系統模擬了很多次後模擬出了地球存在的宇宙位面,一切都可以看到,最後模擬出了未來,未來人在這套系統下面毫無秘密,犯罪也早早的就滅絕了,因為事發前或犯罪後都可以觀測到是誰觸發的,還是蠻有意味的

23樓:皓然於空

這種可以完全精確探知乙個粒子的運動狀態的假想怎麼說呢有想法是好的可是如果這樣激昂不存在任何穩定的粒子(詳見蒲朗克黑體輻射那個時期的科學假象)所以才有了現代的量子力學當然誰也說不准量子力學之外的規則

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