世界是可預測的？拉普拉斯這樣說……
自然科學混沌
關鍵詞：決定論 拉普拉斯說
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講混沌，
是這兩個醫學生的科學情懷。
一鳴和若谷，
他們今天又雙叒叕來了。
01
寒假來臨
期末那段時間忙於備考，醫學生的大聯考，「幸福連擊」讓一鳴暫時忘了混沌。
但若谷之前可是吊足了一鳴的胃口，所以期末一完，他們倆又呆在一起開車了....
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「莫急……一鳴師兄，我們一起來看看下面這個問題。」 若谷說。
我們的世界是決定的還是非決定的？是可預測的還是不可預測的？
02
牛頓這樣說
古今中外的學者、哲人們就此進行了長久的爭論，頗有日心說與地心說之爭一般的激烈。
其中一方代表人物是我們很熟悉的一位名人——牛頓，他的觀點轉換成了經典的牛頓定律。
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一鳴：「牛頓？這個熟悉的陌生人，以前學物理的時候可沒少被他為難。」
「這可比初中的計算有深度多了！在牛頓看來：世界是可以精確預測的。根據牛頓物理學，宇宙似乎可以被想像成一個巨大的機器，其中的每種事件都是有序的、規則的以及可預測的。看起來，牛頓定律似乎可放之四海、用之萬物，通過已有的運動方程，只要初始條件可知，這個世界中的每件事情都可以計算，都可以被預測。」若谷慢慢道來。
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03
拉普拉斯說
--給我現在宇宙的狀態，我可以預測宇宙的過去和未來
若谷：「進入18世紀，牛頓走了，拉普拉斯說又來了，牛頓定律似乎已經無法被推翻。」
「什麼是拉普拉斯說？」一鳴有些疑惑，沒反應過來。
皮埃爾-西蒙·拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace,1749－1827)是法國分析學家、概率論學家和物理學家。（感覺這些西方科學家都長得神相似）
這個拉普拉斯可是牛頓忠實的「小迷弟」，一心沉醉於牛頓力學完美的理論體系，他把萬有引力定律應用到整個太陽系，研究太陽系及其他天體的穩定性問題，被譽為「天體力學之父」。
而且這個小迷弟不是空有虛名，後來他在牛頓物理學基礎上提出了著名的拉普拉斯說。
就像當年的阿基米德對國王說：「給我一個支點，我就能撬動地球！」，拉普拉斯也效仿阿基米德的語氣說出了這番豪言壯語：
「假設知道宇宙中每個原子的確切位置和動量，智能者便能根據牛頓定律，計算出宇宙中事件的整個過程！在計算結果中，過去和未來都能一目了然！」
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「等等……智能者又是誰？是像上帝一般存在的人物？」一鳴有些犯糊塗了。
04
智能者，後人稱「拉普拉斯妖」
拉普拉斯不相信上帝的存在，卻堅信決定論，他認為有一個智能者創造了這個世界，也就是被後人稱為「拉普拉斯妖」的東西。
「實際上，智能者不能直接被證明存在，我也不懂它和上帝又有何區別……」若谷學霸都不懂了。
「過去和未來，盡在拉普拉斯妖的掌控之中。」
一鳴：「這個『妖怪』比白骨精還要厲害啊！」
從拉普拉斯的這番壯志豪語中不難看出他對於牛頓定律具有極大的自信（不愧是鐵杆粉絲），同時也代表了拉普拉斯信奉的決定論哲學。而他的這份自信在當時說服了很多人。
如此以後，世界是可知的、決定的，只要你去計算，就可以知道未來的所有事件。
05
可，真的是這樣嗎？
隨著物理學的不斷發展，又有學者對牛頓定律提出了挑戰。
一鳴：「什麼？難不成牛頓定律有問題？翱翔於天際的飛機、高聳入雲的摩天大廈、橫跨江河的橋樑、車輛極速賓士的高速公路無一沒有牛頓力學的功勞。怎麼會有問題呢？」
若谷：「嗯，你說得沒錯。代表絕對論的牛頓力學沿用至今，取得了輝煌的成就，讓那個時代的學者們雀躍不已，但任何理論都有其局限性。」
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19世紀物理學發現的不可逆過程、熵增加定律等已經使拉普拉斯說無法站穩腳跟....
再往後，20世紀初的量子物理學和相對論的發展打破了經典牛頓力學……
......
......
什麼什麼？ 一鳴越發不懂了，剛剛才理順了牛頓物理學和拉普拉斯說認為的世界是決定的、可預測的。
怎麼又蹦出來一個相對論，難不成這世界是非決定的、不可預測的？？
一鳴又困惑又好奇，對若谷「不依不饒」要讓他繼續講下去……
故事還在繼續.....
欲知後事，請看下回
參考文獻
1.梅拉妮·米歇爾 (Melanie Mitchell)，唐璐.複雜[M].湖南科學技術出版社.2011.
2.張天蓉.蝴蝶效應之謎-走進分形與混沌[M].清華大學出版社.2013.
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