拉普拉斯妖

拉普拉斯妖(4)拉普拉斯妖（Démon de Laplace）是由法国数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯于1814年提出的一种科学假设。此“恶魔”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。拉普拉斯本人特别相信拉普拉斯妖的能力，他总企图用力学规律来解释一切自然现象，特别是对于天体的生成和运动的解释。

在人类文明中，早期出现的妖是在神话世界里，是在人类的灵魂世界里，而18世纪出现的普拉斯妖却在近代科学的世界里，是在人类的理性世界里。在这样的世界里出现了妖，这是人类理性的一种进步，是人类精神创造力一种表现。在人类文明中，一个自然科学理论的出现，总是在揭示着自然界中存在的某种规律。拉普拉斯妖的出现，让人类在很大的范围内，较早地就直接感受到了一个非常重要的事实，即物质世界处处存在着法则和秩序。这也许是一个永远也无法证实与证伪的命题，但却成了科学界的集体信仰，也是科学能够产生的前提。在人类文明中，任一理论的出现会有一个生长、发展、成熟的过程，拉普拉斯妖的出现就是牛顿理论成熟后结出的一只奇异果实。这一异果也像是一个信号，表明了这个理论已开始走向自己的终点。

尽管拉普拉斯妖的出现，以牛顿理论为根据，有清晰的逻辑推理，有无数事实的证明，结果的正确性似乎勿庸置疑。然而，却留给了我们更多深沉的思考。宗教宣扬的是一切由上帝决定的“宿命论”；任何事物的出现、发展、消亡，朝代的更迭，人的生死，都是神灵事先安排的。而拉普拉斯妖的出现，又变成了一种由规律、由妖的计算来决定的另一种“宿命论”。一切事物的全部过程，勿用说太阳系100亿年形成、成长、衰老的演化历程，即便是一只小虫飞行的轨迹，一片树叶飘落的位置，在宇宙之初就已经决定了。世界上出现的任何一种真实，没有任何选择自由，没有任何不稳定，也没有任何偶然性。

拉普拉斯妖(3)拉普拉斯坚信决定论，他在他的概述论（Essai philosophique sur les probabilités）导论部分写道：

“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。如果一个智者能知道某一刻所有自然运动的力和所有自然构成的物件的位置，假如他也能够对这些数据进行分析，那宇宙里最大的物体到最小的粒子的运动都会包含在一条简单公式中。对于这智者来说没有事物会是含糊的，而未来只会像过去般出现在他面前。” —拉普拉斯

拉普拉斯这里所说的“智者”即后人所谓的拉普拉斯妖。

拉普拉斯以后，近代的量子力学诠释使得拉普拉斯妖的理论基础受到质疑。

粒子物理学家、神学家 John Polkinghorne 指出，由于电子位置的不确定性，即使相互作用仅考虑牛顿力学，试图计算一个气态氧气分子在与其他分子碰撞50次（约0.1毫微秒以内）后的位置也是无效的。

化学家 Robert Ulanowicz 在他的《Growth and Development》（1986）一书指出19世纪物理学的不可逆过程、熵、及热力学第二定律已经使得拉普拉斯妖成为不可能。拉普拉斯妖的可能性是建立在经典力学可逆过程的基础上的，然而热力学理论则指出现实的物理过程都是不可逆的。

近来，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。