Класс!ная физика - всегда рядом Класс!ная физика - викторины Класс!ная физика - для любознательных Техно-шокер Музей открытки 20 века Коты-работы художников

добавить на Яндекс

"Что кажется нам чудом, на самом деле таковым не является!" - Симон Стевин
Но, что будет, если кота Шрёдингера засунуть в бутылку Клейна и обмотать всё лентой Мёбиуса?





«Класс!ная физика» - это class-fizika.spb.ru, class-fizika.narod.ru, class-fizika.ru и classfizika.ru
«Класс!ная физика» - это и библиотека по физике class-fizika.ru/bib.html

 Класс!ная физика   -  YouTube

Парадокс "Демон Лапласа"

E-mail

Парадоксы

Что может предсказать Демон Лапласа? Демон должен знать, когда и где на следующее утро Вы проснетесь! И результат его предсказаний не должен зависеть от Вашей воли. Но ведь Вы можете не пожелать подняться сразу, вдруг Вам захочется еще поваляться?

«Демон Лапласа»- это мысленный эксперимент, предложенный французским математиком Пьером-Симоном Лапласом в 1814 г., а также главный персонаж этого эксперимента - вымышленное существо, которое знает положения и скорости всех частиц Вселенной в любой момент времени, обладает бесконечной вычислительной мощью, и поэтому может предсказать развитие всех событий, как в прошлом, так и в будущем.

Проблематика «Демона Лапласа» связана с вопросом о том, возможно ли такое предсказание теоретически.

Как возник «Демон Лапласа»?

До создания ньютоновой механики наиболее универсальной причиной движения считали божество, это была единая , общая фундаментальная причина движения.

Затем была создана классическая ньютоновская механика. Причинность ньютоновой механики впервые представил Лаплас. Он пришел к выводу, что всякое движение может быть математически описано во времени, а также все процессы в мире могут быть представлены, как движение взаимодействующих между собой по законам механики материальных точек.

«По Лапласу» весь мир мог быть описан уравнениями. Тогда-то и возникла идея всемогущего разума, способного справиться с составлением и решением этого бесконечного множества уравнений. Так возник «демон Лапласа», имеющий сверхчеловеческие способности — собирать предельно полную, исчерпывающую информацию, перерабатывать ее математически и мгновенно производить любые вычисления. Лапласов демон знает все о состоянии всего в любой момент. Как он собирает информацию неважно, во всяком случае, он способен ее собрать и полностью ее усвоить. В какой-то момент он знает положение и скорость любой частицы. Подставляя их в уравнения движения и решая, он узнает полностью все будущее. И не только будущее, но и прошлое: ведь уравнения Ньютона обратимы. Для этого достаточно изменить направление оси времени, и все прошлое станет полностью известно. Демон знает все о нашем мире, и, кроме того, по своим вычислительным способностям он значительно превосходит все существующие вычислительные машины.

Если бы такой демон существовал, то он знал бы все, все наши поступки и вызванные ими изменения.

Лаплас был убежден в том, что: «Мы можем рассматривать настоящее состояние Вселенной как следствие его прошлого и причину его будущего. Разум, которому в каждый определенный момент времени были бы известны все силы, приводящие природу в движение, и положение всех тел, из которых она состоит, будь он также достаточно обширен, чтобы подвергнуть эти данные анализу, смог бы объять единым законом движение величайших тел Вселенной и мельчайшего атома; для такого разума ничего не было бы не ясного и будущее существовало бы в его глазах точно так же, как прошлое. Ум человеческий в совершенстве … дает нам представление о слабом наброске того разума ». Это и есть сущность «Демона Лапласа».

Немного о великом Лапласе.

Математик и астроном, известен работами в области небесной механики, дифференциальных уравнений, один из создателей теории вероятности. Он усовершенствовал почти все отделы этих наук.

«Лаплас был рожден для того, чтобы решать то, что казалось неразрешимым. И он кончил бы науку о небе, если бы эта наука могла быть окончена». (Фурье)

Наверно, мало кто помнит, что Лаплас был первым, кто обратил внимание на возможность существования «черных дыр».

Пять геометров: Клеро, Эйлер, Даламбер, Лагранж и Лаплас разделили между собой тот мир, существование которого открыл Ньютон. Лаплас популяризовал во Франции идеи Ньютона, развил аналитическую механику Лагранжа и очень продвинул вперед методы вычислений.

Лаплас, один из ведущих ученых своего времени, чувствовал себя в механике очень уверенно. Ее совершенство приводило Лапласа в восхищение, именно в этой связи нужно рассматривать придуманного им демона. Говорят, будто в один из великосветских приемов Наполеон, беседуя с Лапласом о механике, спросил: «Почему в вашей теории нет божества?», на что Лаплас ответил: «Государь, в этой гипотезе я не нуждался».

Демон Лапласа — это не божество. Лаплас жил спустя примерно 100 лет после Ньютона, и за это время образ мысли изменился. Произошло много исторических событий, и ньютонов стиль мышления никак не подходил. Лаплас стал физиком-прагматиком.

На практике явления реального мира не подчиняются ньютоновой механике до конца, и поэтому механика реальных движений должна содержать элементы вероятностных законов. Лаплас это очень хорошо понимал. Именно Лапласом закладывались основы Теории Вероятности.

«Уточненный здравый смысл». Так образно назвал Лаплас теорию вероятностей, он оставался верен в течение всей своей научной деятельности. Результаты деятельности Лапласа были подытожены в его в его изданной еще при жизни работе «Аналитической теории вероятностей».

Что же в результате?

Интересно, что ни Лапласу , ни его последователям не удалось решить большую часть ими же самими составленных уравнений.

Около 100 лет назад Гейзенберг доказал что демон, который знает одновременно координаты и скорости частиц - физически невозможен, и никакая бесконечная вычислительная мощность не позволит ему вычислить предсказание.

Как это и случается в истории, скорее всего, решение проблемы «Демона Лапласа» тесно связано с дальнейшим развитием науки.

В конце концов, демон Лапласа может оказаться и недостижимым, но тем не менее он остается пределом , к которому должно стремиться ...

Посмотрим!

Эх, дожить бы …