如果有一臺超級計算機可以計算出宇宙中所有粒子的運動和能量轉化過程,是不是就可以精準地預測未來?

MRLOKI


首先告訴你答案,這個問題人類可能永遠無法回答,大多數人可能聽說過拉普拉斯妖,或者聽說過機械決定論,沒聽說過拉普拉斯的也基本聽說過愛因斯坦的上帝不擲骰子的理論,但是物理學的兩座大廈裡,有一個量子力學理論力圖顛覆機械決定論,雖然量子世界的不確定性裡薛定諤的貓至今生死未卜,但是量子力學的理論顯然不是宇宙的終極理論,現在的理論都是基於現有的知識來提出的理論,而人類的知識是非常侷限的,所以人類能否完全搞清楚宇宙的內在所有運行機制是非常成問題的,沒人能回答,量子狀態的不確定是因為人類知識的侷限導致人類不能確定,還是量子本身就是一個有自主意識思想體,想怎麼玩就怎麼玩,根本不服從任何宇宙規律?所以,現在在二選一給宇宙下結論的都是想當然,希望能對題主有點幫助


雷馬上


不能。因為宇宙萬物的存在形式是系統性的,粒子層的規律變化我們掌握了,認識只是粒子層的,要知道相同的粒子而不同的組合,會形成不同的物質形態,構成萬物,它們有著與粒子運動變化方式不同的變化規律。比如生物,起碼需要有二十幾種元素組成,都來自地球上的元素,但是生物有生命功能,是生命系統,而地球上的元素是離散的,沒有組成結構,因此只有元素本身的性質與功能。(首)


惠舒旅社老闆


首先告訴你答案:不可以。

你不是第一個提出這個問題的人,第一個人叫拉普拉斯

拉普拉斯妖是由法國數學家拉普拉斯於1814年提出的一種科學假設。此“妖”知道宇宙中每個原子確切的位置和動量,能夠使用牛頓定律來展現宇宙事件的整個過程,過去以及未來。

這個問題包含兩層含義:

  1. 這是一種決定論的宇宙觀,認為宇宙的未來是完全由過去決定的,包括你此刻的提問,和我現在的回答,都是命中註定,不可更改的。

  2. 這是一種可預測的宇宙觀,對未來一切事情的長期發展都是可預測的。

拉普拉斯妖的可能性是建立在經典力學得理論基礎上的,隨著科學的發展,人們從無數個角度,都看到了拉普拉斯妖的不可能性。讓我們一條一條從大往小來說。

量子力學說明不確定性是事物的固有屬性,精確地測量是不可能的

在量子力學裡,不確定性原理表明,粒子的位置與動量不可同時被確定。

該原理表明:一個微觀粒子的某些物理量(如位置和動量,或方位角與動量矩,還有時間和能量等),不可能同時具有確定的數值,其中一個量越確定,另一個量的不確定程度就越大。

混沌理論指出了長期預測是不可能的

接上一條,既然我們測量不到準確的數值,那麼用近似數值,得到一個大概差不多的結論行不行。很遺憾,也不可能。

混沌理論認為在有些系統中(稱之為混沌系統),初始條件十分微小的變化,經過不斷放大,對其未來狀態會造成極其巨大的差別。常用的一個例子就是一首西方民謠。民謠說:

丟失一個釘子,壞了一隻蹄鐵;壞了一隻蹄鐵,折了一匹戰馬;傷了一位騎士,輸了一場戰鬥;輸了一場戰爭,亡了一個帝國。

在氣象預報上,混沌現象也有一個大眾熟知的名字,叫“蝴蝶效應”,意思是,一隻蝴蝶偶然地煽動翅膀,就能決定兩個月之後下不下雨。

混沌理論其實算不上什麼物理定律,是數學上一個很常見的現象,就是有些方程對某一變量的一階導數非常大,而在現實中發現有些系統方程就是這個樣子的。

計算能力不是免費的,那麼大的計算能力是不可能的

有人對拉普拉斯妖分析數據的能力提出一個極限。這個極限是由宇宙最大熵、光速、以及將信息傳送通過一個普朗克長度所需要的時間得來的,約為10^120比特。在宇宙開始以來所經歷過的時間以內不可能處理比這個量更多的數據。

筆者自己加上一條,如果不對請大家批評指正:這個說法邏輯上是自相矛盾的

如果真的可以,那麼宇宙未來的一切就是確定的;既然是確定的,那麼到底算了沒算呢?如果算了,那麼到底算沒算對呢?如果一次都沒算對,那還能不能說“可以”算?

在一個確定性的宇宙中,“如果”是沒有意義的。

只有在我們這個充滿著不確定的宇宙,我們的想法和行為可以影響未來,“如果”才有意義,我們才值得為美好的事物去奮鬥。


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