如果有一台超级计算机可以计算出宇宙中所有粒子的运动和能量转化过程,是不是就可以精准地预测未来?

MRLOKI


首先告诉你答案,这个问题人类可能永远无法回答,大多数人可能听说过拉普拉斯妖,或者听说过机械决定论,没听说过拉普拉斯的也基本听说过爱因斯坦的上帝不掷骰子的理论,但是物理学的两座大厦里,有一个量子力学理论力图颠覆机械决定论,虽然量子世界的不确定性里薛定谔的猫至今生死未卜,但是量子力学的理论显然不是宇宙的终极理论,现在的理论都是基于现有的知识来提出的理论,而人类的知识是非常局限的,所以人类能否完全搞清楚宇宙的内在所有运行机制是非常成问题的,没人能回答,量子状态的不确定是因为人类知识的局限导致人类不能确定,还是量子本身就是一个有自主意识思想体,想怎么玩就怎么玩,根本不服从任何宇宙规律?所以,现在在二选一给宇宙下结论的都是想当然,希望能对题主有点帮助


雷马上


不能。因为宇宙万物的存在形式是系统性的,粒子层的规律变化我们掌握了,认识只是粒子层的,要知道相同的粒子而不同的组合,会形成不同的物质形态,构成万物,它们有着与粒子运动变化方式不同的变化规律。比如生物,起码需要有二十几种元素组成,都来自地球上的元素,但是生物有生命功能,是生命系统,而地球上的元素是离散的,没有组成结构,因此只有元素本身的性质与功能。(首)


惠舒旅社老板


首先告诉你答案:不可以。

你不是第一个提出这个问题的人,第一个人叫拉普拉斯

拉普拉斯妖是由法国数学家拉普拉斯于1814年提出的一种科学假设。此“妖”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。

这个问题包含两层含义:

  1. 这是一种决定论的宇宙观,认为宇宙的未来是完全由过去决定的,包括你此刻的提问,和我现在的回答,都是命中注定,不可更改的。

  2. 这是一种可预测的宇宙观,对未来一切事情的长期发展都是可预测的。

拉普拉斯妖的可能性是建立在经典力学得理论基础上的,随着科学的发展,人们从无数个角度,都看到了拉普拉斯妖的不可能性。让我们一条一条从大往小来说。

量子力学说明不确定性是事物的固有属性,精确地测量是不可能的

在量子力学里,不确定性原理表明,粒子的位置与动量不可同时被确定。

该原理表明:一个微观粒子的某些物理量(如位置和动量,或方位角与动量矩,还有时间和能量等),不可能同时具有确定的数值,其中一个量越确定,另一个量的不确定程度就越大。

混沌理论指出了长期预测是不可能的

接上一条,既然我们测量不到准确的数值,那么用近似数值,得到一个大概差不多的结论行不行。很遗憾,也不可能。

混沌理论认为在有些系统中(称之为混沌系统),初始条件十分微小的变化,经过不断放大,对其未来状态会造成极其巨大的差别。常用的一个例子就是一首西方民谣。民谣说:

丢失一个钉子,坏了一只蹄铁;坏了一只蹄铁,折了一匹战马;伤了一位骑士,输了一场战斗;输了一场战争,亡了一个帝国。

在气象预报上,混沌现象也有一个大众熟知的名字,叫“蝴蝶效应”,意思是,一只蝴蝶偶然地煽动翅膀,就能决定两个月之后下不下雨。

混沌理论其实算不上什么物理定律,是数学上一个很常见的现象,就是有些方程对某一变量的一阶导数非常大,而在现实中发现有些系统方程就是这个样子的。

计算能力不是免费的,那么大的计算能力是不可能的

有人对拉普拉斯妖分析数据的能力提出一个极限。这个极限是由宇宙最大熵、光速、以及将信息传送通过一个普朗克长度所需要的时间得来的,约为10^120比特。在宇宙开始以来所经历过的时间以内不可能处理比这个量更多的数据。

笔者自己加上一条,如果不对请大家批评指正:这个说法逻辑上是自相矛盾的

如果真的可以,那么宇宙未来的一切就是确定的;既然是确定的,那么到底算了没算呢?如果算了,那么到底算没算对呢?如果一次都没算对,那还能不能说“可以”算?

在一个确定性的宇宙中,“如果”是没有意义的。

只有在我们这个充满着不确定的宇宙,我们的想法和行为可以影响未来,“如果”才有意义,我们才值得为美好的事物去奋斗。


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