微觀世界中有真正意義上的隨機嗎,還是隻要我們足夠強大,未來的一切都可以計算出來?
這個問題很好啊。
這個問題沒有答案,而且以後也不會有答案。確定的說世界是隨機的,或者確定的說世界是可以計算的,這兩種觀點都是錯的。
宇宙太大,太複雜,客觀世界為什麼一定要被人類主觀理解?這本身就是一件很可疑的事情。
曾經我們的先人以為世界是不可預知的,後來發現一些規律,我們以為世界是可預知的,這種東西我們今天稱之為迷信,算卦,宗教,信仰;
曾經我們以為這些東西都是錯的,都是主觀的,伽利略和牛頓等等大神告訴我們,我們的世界是客觀的,是可以被理解的,是可以被計算的。比如天體運動;那時候我們以為世界的一切都是可以計算的;
後來我們才發覺我們知道的太少了,我們太天真了;在統計領域、在量子領域,在光學領域,牛頓力學遠遠不夠;那時候我們發現我們對世界一無所知;
愛因斯坦堅定的認為世界是可以被理解,是可以被計算的,只不過我們沒有掌握相應的初始條件和相應的影響因素,他說“上帝不擲骰子”。
玻爾說“愛因斯坦先生,請您不要告訴上帝他應該怎麼做”
上個世紀初,量子力學橫空出世,顛覆了我們對世界的認知。量子力學顛覆了經典力學,它告訴我們世界是不確定的,世界是機率的,世界是態疊加的。時至今日,我們依然沒有理解量子力學。連一個小小的糾纏態都沒有理解,我們哪裡來的勇氣說世界是隨機的或者世界是可計算的??哪來的勇氣?
知識永遠在發展,認知永遠在變化。
曾經我們所認為的,我們所堅信的,隨著時間變化,都是錯的;
只要有時間流逝,我們的認知一定在變化;
今天我們才僅僅理解了量子力學的點點皮毛,以後我們一定有新的理論;以後這個新的理論也一定會被顛覆;
題主的問題看似物理問題,其實是哲學問題。
答案是否定的。
能有這種可以準確計算萬物的“錯覺”是因為科學計算發展的實在是太猛了。
我們可以透過計算預測氣流中最小的渦旋:
我們可以透過計算制導給出釐米級誤差的航天器軌道:
小到粒子尺度,大道天體尺度,都透過計算來預測演算。
那麼這個問題就出來了:
我們可以計算任何一個粒子隨時間演化的規律,把構成人的所有粒子都計算出來,那麼這個人的一舉一動都是可以預測的了。每個人都可以預測,那麼整個社會群體都可以預測了,就可以透過這樣的方式預測人所操控的股票,選舉,等等等等。
乍一聽非常有道理。
但是,
但是,有一個非常關鍵而無法迴避的問題阻止我們完成這一個壯舉:初始值和不確定性原理。
先說初始值,在一個非線性的系統裡,初始值的輕微偏差可以導致演化一段時間之後的系統的巨大差別,這種現象就是“蝴蝶效應”,所以,計算預測的大部分問題都是初值敏感的,初始值是否貼近真實值直接決定了最終結果是否真實。
看一個例子,在對未知量x的預測中:
初始值x0偏移百萬分之一,在24個單位時間之後,結果也出現了巨大偏差。
為了更準確的預測,就需要更準確的初始值。
但是初始值無法準確給出,因為有“不確定性原理”。它由物理學家海森堡提出
描述的是,動量和位置或者是能量和時間的不確定性乘積不為零:
這個h是普朗克常量,是個非常小非常小的值,因為這個值非常小,所以在宏觀計算中,這個誤差是可以忽略不計的,我們仍然可以計算出火箭的軌道和流體中的渦旋。
但是使用所有微觀粒子的運動,來估計人的思考和行為,就需要精確測量所有粒子的初始位置和初始速度,而這兩個物理量是不可能同時精確測量的,只能用機率波的疊加來描述。
結
所以世界就是在擲骰子,只不過是動量和座標位置的骰子~
微觀世界中從表面上來講,它是一種無極混沌態 ,其中運動的每一個單位粒子或事物,從某種角度來講,他們都是在進行一種無意識,無目的的隨機運動。但是從宏觀是來講,宇宙及其中存在的一切事物都是以螺旋迴圈運動的方式存在的。而螺旋迴圈運動則本能產生一種類聚的效應。因此,處於宇宙中任何一個微觀層次進行隨機運動的粒子或事物構成的群體,則必然受到宇宙各層次螺旋迴圈運動
無形
效應的影響,在進行著一種類聚活動,相應,各種型別的群體類聚效應則必然形成了不同秩序及規律,從而
無形
中構成了宇宙中各類事物運動規律,孕育生成為各類群體事物運動的資訊。構成了宇宙各層次的無極混沌態。當無極運動到某極點樞紐閥門時,其進一步運動則攜帶資訊陰陽轉換生成為各種型別事物的太極。從而造就了由各類規律構成的五彩繽紛的物質世界。
綜上所述,在宇宙螺旋迴圈運動的類聚效應影響下,時空中的隨機運動實質是不存在的。
一切皆有可能,一切皆已註定!
個人覺得確實可以。說不定就像電腦程式一樣,但是人類不是造物主,受自身層次所限,應該最多隻能觸控到規則秩序的輪廓,這是一種最深層次的本源詛咒!
另外總覺得科幻片穿越時空的情節總有點彆扭,穿越時空後時空會不會停滯在那一點陷入死迴圈![捂臉][捂臉]
總之誰知道呢,日常生活中就抱著皆有可能的態度去面對唄,因為作為人誰也無法準確預知未來!何必胡思亂想自尋煩惱哦呢?想多了會不由自主的產生消極思想!例如每每想到浩瀚的宇宙與渺小的自己!不如活在當下,多操心點更實際的東西!
命定論是錯誤的,所以未來一切不可計算。
如果未來可以計算,那麼就說明我們的命運都是決定的,不可更改的,努力還有什麼意義呢?這就是命定論。
顯然這不是我們想要的,而物理學給了我們樂觀的答案,未來一切是算不出來的,量子論表明宇宙是隨機的,所以我們的命運不是被安排好的。
量子的存在形式,機率
根據量子論方程,及實驗觀測,微觀粒子是以機率波的形式存在的。如果學過高中化學的都知道,介紹原子的時候講到原子外側有一圈電子雲,其實這個表述不準確,不存在電子雲也不存在實際的電子。
我們只能知道電子出現在某個地方的機率,如果我們去測量它,它就隨機顯示一個位置出來,單個電子在哪裡無法計算也無法預測,但是電子數量多了或者測量多了之後,電子的分佈會有一定的機率,也就是說在沒有測量之前,量子是以機率波的形式存在的。
初始條件測不準
不只是量子的行為不可預測,預測量子行為的初始條件我們也不具備。
海森堡1927年提出不確定性原理,這個理論是說,你不可能同時知道一個粒子的位置和它的速度,粒子位置的不確定性,必然大於或等於普朗克常數(Planck constant)除於4π。
這個理論來自於物理和數學,所以目前看來肯定是正確的。
沒有初始條件,行為不可預測,量子的未來就不可計算,所以我們未來的一切也不可計算。
答案是否定的。
1。 從數理角度來說,當計算機是指圖靈機的時候,一切圖靈可計算的程式的集合的勢是可數集無窮,而所有隨機數序列的集合的勢是不可數無窮,兩者無法建立一一對應關係,即存在一些隨機數序列是圖靈不可計算的,而且這些隨機數序列的測度不為0,證畢。
2。 從物理角度來說,根據量子力學的測不準定理,有些粒子的物理量不能同時獲得精準的數值,連輸入都無法精準獲取,更談不上精準計算,證畢。
總結,存在計算機不可描述的隨機數序列,存在不可同時測準某些物理量的微觀物質。
在微觀層面全是隨機,幾乎沒有幾個真正意義上“講道理”的運動。