ラプラスの悪魔は決定論の思考実験であり、現在を知り、それを通じて過去と未来を知る存在について説明しています。
残念ながら、ラプラスの悪魔は、ルイジアナ州ラプラスに出没する角のある神話上の生き物ではありません。代わりに、それは 2 世紀以上前に記述された思考実験です。
アルバート アインシュタインは手紙の中で、「神は宇宙とサイコロを振らない」という言葉に凝縮されていることで有名です。 」それは霊的なものではありませんでした。アインシュタインは、ランダム性を拒否する方法として、宇宙には秩序があると表現していました.
これは決定論につながり、宇宙全体を、崩壊するように設定され、破壊することのできない無限の一連のドミノとして描写します。これは、哲学者と物理学者の両方が関心を持っているアイデアです。ラプラスの悪魔は、時間の経過とともに決定論を表すようになりました.
すべてが事前に決まっていますか？ （写真提供：twenty20）
因果決定論
因果決定論とは、起こることはすべて、それ以前に起こったことによって引き起こされるという考えです。今日の出来事は過去の出来事の結果であり、したがって現在の出来事は未来の出来事を引き起こします。したがって、すべては時間の始まりから事前に決定されているということになります。
これはまた、自由意志のようなものは存在しないことを意味します。私たちが行うことはすべて、原因と結果が決まっています。過去が現在を生む。現在が未来を生む。ワイルドですよね？
宇宙の決定論的モデルは、特に今日の科学者によって、広く受け入れられているとは言えません。
しかしここで、ピエール=シモン・ラプラスと、彼がこれらのアイデアから作成した悪魔を見てみましょう.
ラプラスの悪魔
Pierre-Simon Laplace は、1814 年に彼の著書 A Philosophical Essay on Probabilities で思考実験について説明しました。 .このアイデアは、後にラプラスの悪魔として知られるようになりました.
Pierre-Simon Laplace (1749–1827) (写真提供:James Posselwhite/Wikimedia commons)
ラプラスは次のように書いています:
「それなら、宇宙の現在の状態は、その前の状態の結果であり、後に続く状態の原因であると見なすべきです。自然を活性化するすべての力と、それを構成する存在のそれぞれの状況を理解できる知性、つまりこれらのデータを分析に提出するのに十分なほど広大な知性が一瞬与えられた場合、それは同じ式で自然界の動きを包含するでしょう。宇宙の最大の物体と最も軽い原子の物体。そうすれば、不確実なものは何もなくなり、過去と同じように未来が目の前に現れます。」
分解してみましょう。
現在、ラプラスの悪魔と呼ばれているのは架空の存在です。この存在は、特定の瞬間における宇宙の状態のすべてについてすべてを知っています。また、その知識を把握し、理解し、分析する計算能力も備えています。
宇宙のすべてを言うとき、それはすべてを意味します .亜原子粒子の運動パターン、宇宙で働いているあらゆる力に関するあらゆる詳細、あらゆる粒子の位置と速度。電子から飛行機、星まで。
基本的に、ストレンジ博士でさえ見ることができないほど詳細です!
したがって、その知識と、その知識を理解し分析する能力を備えた存在が存在する場合、その存在は未来を予測し、過去を完全に説明することができます.真の全知。
なんで？決定論的な現実を事実として仮定しているからです。ラプラスの思考実験は、「宇宙の現在の状態を、その前の状態の結果であり、後に続く状態の原因である」と見なしています 」現在は過去の結果であり、未来の原因です。
ラプラスの悪魔は宇宙のすべてを一瞬で知っている存在であり、過去も未来も知っている。 (写真提供:Adi 290117/Wikimedia commons)
このように、ある時点での宇宙に関する完全で詳細な知識と、そのすべてのデータを分析するのに十分な知性を持っている場合、その知識により、過去または未来の任意の瞬間を説明できるようになります.
簡単に言えば、特定の瞬間についてすべてを知っていれば、過去と未来のすべての瞬間についてすべてを知っていることになります。
ラプラスの悪魔への挑戦
ラプラスがこの思考実験を提案してから 2 世紀が経ちました。それはいくらか支持されてきましたが、それに反対する多くの強力な議論もありました.主要なものを見てみましょう。
量子力学
量子力学は間違いなく、宇宙の非決定論的モデルを提示します。それは、決定論的思考モデルに最大の挑戦をもたらしました。量子力学によれば、素粒子は古典力学の規則には実際には従わない。行動を予測することはできません。実際に引用できるのは確率だけです。私たちの悪魔は確率ではなく正確さを必要としているので、問題は明らかです。
ハイゼンベルクの不確定性原理は、主にラプラスの悪魔を元に戻すことです。この原理は、粒子の位置と速度の両方を同時に決定することはできないと述べています。そのうちの 1 つの確実性は、もう一方の不確実性を増大させます。悪魔が予測を行うには、宇宙のすべての粒子の位置と速度を正確に知る必要があるため、不確実性原理によりそれが不可能になります。
ハイゼンベルグの不確定性原理。 (写真提供:zizou7/Shutterstock)
粒子は、決定可能な位置と速度を含む波動関数で表すことができます。ただし、この程度の決定論でさえ、ブラック ホールの存在によって争われます。ブラック ホールに入る物の最終状態を予測することはまったく不可能です。
エントロピー
熱力学の第二法則は、エントロピーの概念をもたらします。エントロピーは無秩序であり、システムのエントロピーは常に増加します。宇宙のエントロピーは常に増加します。したがって、システムは時間とともにますます無秩序になり、あらゆる種類の正確さで予測することがますます困難になります.
システムのエントロピーは常に増加します。 (写真提供:i_photos/Shutterstock)
ラプラスの悪魔も、現在をリバースエンジニアリングすることで過去を特定することになっている。ただし、熱力学的不可逆性の概念は、これにレンチを投げかけます。元の状態に戻せないものもあります。現在の状態を調べても、元の状態が何であったかを判断することは不可能になります。
カオス理論
カオス理論にはいくつかの要素があります。バタフライ効果は、一般的なものの 1 つです。小さな行動の大きな影響などを表すためによく使われます。しかし、それは本当に予測不可能性についてです。蝶が羽ばたき、竜巻を起こすこともあれば、遠く離れた場所で微風を起こすこともあります。確かなことはわかりません。
わずかな変化が大きな変化につながります。システム内のすべての変数を知っていても、十分な反復があれば、システムは予期しない動作をする可能性があります。
自由意志
自由意志の概念と決定論の概念は混じり合わない。では、それは悪魔にとって何を意味するのでしょうか?
ラプラスの悪魔も、自分自身を完全に理解していなければなりません。過去と未来の完全な知識を持つ存在は、それらの予測、つまり自由意志から自由になる能力を持っています。したがって、ラプラスの悪魔は自分自身を反証する能力を持っている.議論は、システム内からシステムの結果を予測することは不可能だというものです.
悪魔の最も単純な反証は、通常、自由意志のイラストで行われます.
悪魔は実在したと言えよう。目の前に、同じホールに通じる 2 つのドアがあります。あなたは悪魔にどのドアを通るのか尋ねます。悪魔がどちらのドアを予測したとしても、あなたにはもう一方のドアを選択する能力があります。自由意志。
悪魔はあなたがどんな選択肢を持っているかを知ることができますが、あなたがどれを選ぶかを知ることができますか? (写真提供:Pixel-Shot/Shutterstock)
では、もし悪魔が宇宙に干渉しない肉体を持たない実体だったとしたら?システムの外部からの予測は概算でしかないため、これも機能しません。システムとのわずかな相互作用がなければ、システムの正確な予測を行うことはできません。
神はサイコロを振りますか?
スティーブン・ホーキングは、講義の 1 つでラプラスの悪魔に取り組んでいます。彼は神とサイコロに関するアインシュタインの言葉に拍手し、神は確かに宇宙でサイコロを振ると言いました.
ある瞬間についてすべてを知っているとしたら、過去と未来について本当にすべてを知ることができるでしょうか?
量子力学とカオス、その他すべてを考慮すると、ラプラスの悪魔は存在しません。
それでも、ラプラスの悪魔は、宇宙の決定論的モデルを理解する上で非常に重要な概念です。決定論の概念には否定できない価値がありました。科学は長い間、因果関係の原則に大きく依存してきました.
宇宙は広大で、潜在的に解決不可能なパズルです。何事にも確実性はほとんどありませんが、優れたアイデアはすべて、その不確実性の一部を解消しようとします。
