Лапласівський детермінізм і демон Лапласа

Зміст

Роль у розвитку науки
Інші оцінки
Інший погляд
Копенгагенська інтерпретація
Теорія хаосу
Посилання в масовій культурі

В історії науки демон Лапласа був першим опублікованим поясненням причинності або наукового (лапласовського) детермінізму. З нього почалася сучасна історія наукової картини світу. Це поняття було введено П`єром-Симоном де Лапласом в 1814 році. З тих пір воно практично не змінилося. Згідно з концепцією лапласівського детермінізму, якщо хтось (демон) знає точне розташування та імпульс кожного атома у Всесвіті, його минулі та майбутні дії можна обчислити за законами класичної механіки.

Роль у розвитку науки

Бажання багатьох вчених підтвердити або спростувати цю теорію зіграло життєво важливу мотивуючу роль у подальшому розвитку статистичної термодинаміки, першої з кількох спростувань, розроблених наступними поколіннями фізиків у припущенні причинної визначеності, на якій споруджений демон Лапласа.

Цей абстрактний інтелект часто називають демоном Лапласа (а іноді і надлюдиною Лапласа, після Ганса Райхенбаха). Сам Лаплас не вживав слова " демон». Мабуть, він не був першим вченим, хто розробив, власне, ідею лапласовского детермінізму. Вражаюче подібні уривки можна знайти в роботах таких вчених, як Ніколас де Кондорсе та барон Д`гольбах. Однак, схоже, першим, хто запропонував образ надпотужного інтелекту для доказу суворого детермінізму, був Роджер Джозеф Боскович. Його формулювання майже лапласовского жорсткого детермінізму в книзі Theoria Philophiae Naturalis 1758 року стала справжнім відкриттям.

Інші оцінки

За словами інженера-хіміка Роберта Улановича, демон Лапласа зустрів свій кінець на початку XIX століття завдяки відкриттю концепцій незворотності, ентропії і другого закону термодинаміки. Іншими словами, принцип лапласівського детермінізму базувався на передумові оборотності та класичної механіки. Однак Уланович зазначає, що багато термодинамічні процеси є незворотними, тому якщо термодинамічні величини вважаються чисто фізичними, то такий детермінізм неможливий, оскільки неможливо відновити колишні положення і імпульси з поточного стану.

Інший погляд

Максимальна ентропійна термодинаміка має зовсім інший погляд, вважаючи, що у термодинамічних змінних статистична основа, яку можна відокремити від мікроскопічної фізики. Проте ця теорія зустріла критику щодо її здатності робити передбачення про фізику. Ряд фізиків і математиків, у тому числі Іван Веленик з математичного факультету Женевського університету, вказали, що максимальна ентропійна термодинаміка, по суті, описує наші знання про систему, а не про саму систему. Отже, лапласовский детермінізм вторинний.

Копенгагенська інтерпретація

Через своє канонічне припущення про детермінізм демон Лапласа несумісний з копенгагенською інтерпретацією, яка обумовлює невизначеність. Інтерпретація квантової механіки все ще дуже відкрита для дебатів, і багато вчених у цій галузі мають протилежні погляди (наприклад, інтерпретація багатьох світів та інтерпретація де Бройля-Бома).

Теорія хаосу

Теорія хаосу іноді вказується як протиріччя демону Лапласа і, відповідно, принципу лапласівського детермінізму: вона описує, як детермінована система здатна демонструвати поведінку, яку неможливо передбачити. Як і при ефекті метелика, незначні зміни між початковими умовами двох систем можуть призвести до значних відмінностей у результатах.

Посилання в масовій культурі

В аніме-серіалі "Рампо Кітан: гра Лапласа" Демон Лапласа є основою комп`ютерної програми під назвою «Темна зірка». Вона дозволяє замаскованому герою двадцяти осіб викликати смерть людей, які тим чи іншим способом уникли правосуддя. Таким чином лапласовський детермінізм в аніме був переведений в етичне і метафізичне русло.

В аніме Blast of Tempest теорія хаосу і Ефект метелика, а також подорож у часі і вихід з паралельних всесвітів є основними темами.

У фільмі "Неспане життя" відбувається обговорення демона Лапласа, а також обробка реторти з квантової механіки.

У веб-коміксі Dresden Codak ця концепція пояснюється на сторінці, що поєднує філософські та наукові поняття з правилами гри D&D. Ця сторінка (глава) називається «просунуті темниці і дискурс». На ній Кіміко Росс повинен спалити другий закон термодинаміки, щоб викликати демона.

У британському ситкомі Spaced був показаний епізод під назвою «Хаос", в якому художник Брайан в бесіді про теорію Хаосу побічно посилається на демона Лапласа і лапласовскій детермінізм. Він заявляє, що реальність є математично передбачуваною заздалегідь визначеною системою.

Rapurasu no Majo (відьма Лапласа), роман 2015 року японського автора Кейго Хігашино, був екранізований у 2018 році. Ідеї Лапласа в ньому регулярно згадуються і побічно співвідносяться з сюжетом.