林宏信

軟體開發者、音樂創作者、自由軟體愛好者。現就讀五專 Website: wancat.cc XMPP: wancat@chat.linchpins.cloud

每日一問:如果世界是個函數

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如果今天有位全知的智者,能夠掌握這個世界上所有物質的狀態,並擁有無窮的算力,能夠推導出下一個瞬間嗎?

假設此推論為真,那代表這個世界可以用一個函數來表示,所有粒子及它們的所有狀態都是這個函數的輸入值,而下一個瞬間的新狀態就是這個函數的輸出值。這個函數的輸出值可以作為下一輪的輸入值,如此重複,我們就可以不停的推算出未來。

函數的定義是:將一個輸入對應到一個唯一的解,也就是說,只要給定了輸入,就能夠確定輸出。因此我們可以從給定的現在,推算出無窮遠的唯一未來。

然而若是每個現在都會對應到唯一的未來,那每個過去也都會導向唯一的現在,因此回推到宇宙的開端,就可以得到一個結論:現在發生的一切都是在大霹靂時就註定了,包含你現在看著我寫的這些文字,並對此感到困惑,全都是命中注定的,而無論多久以後的未來,也早已被決定,只是還沒被「執行」出來。那我們所謂的自主意識,也全都只是空談。

這個思想實驗稱之為拉普拉斯妖,由 19 世紀數學家皮耶-西蒙·拉普拉斯所提出,是基於古典物理的思想實驗,他的想法核心就是認為世界是可以用一個函數去描述的(那個函數就是牛頓定律),而思想實驗中的智者,就是後人所稱的拉普拉斯妖。

然而這個想法有兩個疑點:首先,假設拉普拉斯妖存在於我們這個宇宙,那它計算未來的行為本身也就改變了這個宇宙,因此它必須計算自己計算了的未來,如此遞迴下去,就造成了一個無窮遞迴,所以它不可能計算出自己所在宇宙的未來。

即便拉普拉斯妖不存在於這個宇宙,而是存在於建立出我們宇宙的母體,它仍然無法計算出下一個瞬間。根據近代的量子力學,由於電子位置的不確定性,我們無法預測物質的下一個狀態。因此我們可以得出結論,世界不是一個函數,我們的每一個現在,實際上都有著無限的未來

這個思想實驗還可以告訴我們,所有對未來的預測都改變了未來,馬克思預言了無產階級革命的到來,但他的預言本身也改變了世界,而我們永遠無從得知原本的世界會變得如何。同樣的概念類似於所有的民調都影響了選舉結果,不過天氣預報會不準,應該就不是這個原因了。

參考資料

維基百科:拉普拉斯妖

首發於 www.wancat.cc/post/if-the-world-is-a-function

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