未来可以预测吗?


未来是可以预测的吗?这真是一个激动人心的话题。当代科学中不少细分的学科也是围绕这个问题展开的。遗憾的是,中国除了易经提供的一个粗放式的预测工具,并没有在这个问题上进行深化和细化的研究推导。而且,对于时空这个现代概念的定义和由此形成的各种定理公式,华人群体基本没有任何的贡献。实际上这是现代科学的一个分支,而且很可能在未来有重大突破。

拉普拉斯的恶魔(法语:Démon de Laplace),是由法国数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯于1814年提出。此智者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

先不要预设这是一个关于迷信的话题。看看近现代科学是怎样对这个时空宇宙的探测性解读。早在1814年,法国数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯提出一个概念:拉普拉斯妖(法语:Démon de Laplace)。这个妖其实被认为就是宇宙的智者,拉普拉斯认为,“我们可以把宇宙现在的状态视为其过去的果以及未来的因。假若一位智者会知道在某一时刻所有促使自然运动的力和所有组构自然的物体的位置,假若他也能够对这些数据进行分析,则在宇宙里,从最大的物体到最小的粒子,它们的运动都包含在一条简单公式里。对于这位智者来说,没有任何事物会是含糊的,并且未来只会像过去般出现在他眼前。”这位数学家的推论也验证了我当时对未来是确定存在的思考假设。

如果简单了解一下相对论(广义和狭义)、量子物理学、量子信息学、量子纠缠、虫洞理论、全息理论、测不准原理、薛定谔方程等等这些现代物理的基本知识,就能发现,这里面都包含有对这个拉普拉斯妖的证实或证伪。

而随着计算机理论的发展出现一种观点,即使世界是不包含量子理论的概率论的纯粹的决定论的机械论世界,似乎也只能计算过去。因为如果预测未来的计算是需要在本宇宙中进行或计算结果在本宇宙中体现的,那么计算活动的物质运动及其预测结果对未来就有影响,则计算中需要使用计算活动本身的物质运动与计算结果的数据,这将造成对计算结果的无限递归,无法得到结果。

也就是说,预测活动本身在本时空内发生,就已经影响到本时空的预测结果,就比如纽约的蝴蝶扇动翅膀,也许能造成北京的一场暴风雨。预测活动本身就是一次蝴蝶翅膀的动作,目前没有办法把这个动作从本时空内剔除,如果把这个预测活动本身也计算在内,这又是一个动作,而这个被纳入的动作是无限递延无法穷尽的,这就造成了在本时空内精确预测未来成为不可能。

这个说法是不是和量子力学的基石理论不确定性原理(测不准原理)很相像呢?1927年,海森堡发表了论文“论量子理论运动学与力学的物理内涵”,在这篇论文里他提到,使用显微镜来测量电子的位置,需要通过测量光子,这不可避免地搅扰了电子的动量,造成动量的不确定性,海森堡随后给出“测不准原理”:越精确地知道位置,则越不精确地知道动量,反之亦然。

量子力学(quantum mechanics)是物理学的分支,主要研究描述微观的事物,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱。量子力学与经典力学的一个主要区别,在于怎样理论论述测量过程。在经典力学里,一个物理系统的位置和动量,可以同时被无限精确地确定和预测。在理论上,测量过程对物理系统本身,并不会造成任何影响,并可以无限精确地进行。在量子力学中则不然,测量过程本身会对系统造成影响。

测不准不意味着事实的不确定,只是因为测量本身就影响到测量的结果。这涉及到哲学立场上的决定论,也就是拉普拉斯信条:每个事件的发生,包括人类的认知、举止、决定和行动,都有条件决定它发生,宇宙完全是由因果定律之结果支配,任何一点都只有一种可能的状态。

这个哲学的立场影响深远,既然宇宙是在因果律基础上建构起来的,那么一定有完备的秩序和严格的定律。世界就像一部钟表一样走动,未来的一切均已写好。爱因斯坦在给马克斯·玻恩的一封信中写道:“你信仰投骰子的上帝,我却信仰完备的定律和秩序。”

世界是个虚空,宇宙已被完整的确定,正如圣经里说的,”祂从一本造出万族的人,住在全地上,并且预先定准他们的年限和所住的疆界。“

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CorvinZahnGallery of Space Time Travel (self-made, panorama of the dunes: Philippe E. Hurbain),CC BY-SA 2.5链接

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