宇宙万物的运行都是冥冥之中注定好了的么?

决定论

“冥冥之中一切天注定”的想法,在200年前,一些数学家也在思考同样的问题。其中最有名的一位就是拉普拉斯。究竟是咋回事呢?

这还要从牛顿说起,牛顿在17世纪末期发表了著名的《自然哲学的数学原理》,这本书称为近代物理学的开端,在这本书当中,牛顿给许多物理量做了严格的定义,并且还提出了著名的牛顿三大定律以及万有引力定律。

牛顿自己也因为这本书跻身物理学史上前二顺位的物理学家(当然,他那个时代并没有物理学家的说法,这是后世评的。)曾经一个哈佛的学者排了一下影响世界历史进程的100位伟人,其中牛顿跻身到第二位。为什么这样一本书可以让牛顿得到如此的历史地位?

这是因为牛顿定律和万有引力定律让人类对于宇宙,自然有了一个全新的认识,人类可以用它们十分准确地描述各种自然现象,天文现象。著名的天文学家爱德蒙·哈雷是牛顿的小迷弟,在这套书出来没多久,哈雷就用牛顿的理论准确预测了彗星的周期,后来的观测证明了哈雷预测的准确性,因此这类彗星也被称为哈雷彗星。

经过几位数学家深化过的牛顿理论,已经可以特别精确地描述天体的运行,甚至还有人直接拿这个理论预言了海王星的存在,然后天文学家再用天文望远镜去观测,结果和预言的精确吻合。

也就是说,科学家仅仅利用笔和纸就可以预言自然现象,这是科学理论的伟大胜利。

这种现象到了20世纪更加愈演愈烈,爱因斯坦提出相对论,其中科学家利用广义相对论的重力场方程预言了宇宙是膨胀的。(其实就是爱因斯坦本人,只是他当时不愿意相信事实就是如此,结果画蛇添足地加了一个常数来抵消膨胀,结果没过多久哈勃就通过观测打脸了爱因斯坦。)

同样是用利用广义相对论的重力场方程,还有科学家预言了“黑洞”和“引力波”的存在。而这些都在后来用实际的观测证明了。

所以,从这里我们来看,“,冥冥中注定一切的似乎是科学家手里的笔和纸,工具就是数学。”,所以,现在也有科学家认为宇宙是数学的。(其实早在古希腊,毕达哥拉斯就提出过万物皆数的看法。)

而拉普拉斯提出过一个拉普拉斯的妖,这就是他基于牛顿力学的理论,他认为宇宙的现在状态就是过去的结果,是未来的原因。如果存在一个“智者”,他知道宇宙当中的每个原子的确切位置的信息和动力,那这位智者就可以通过牛顿理论来准确地描述整个宇宙的过去,现在和未来,他将会无所不知,这也就是拉普拉斯妖。

我们把类似于拉普拉斯的观点叫做决定论。这种决定论其实就是类似于“一切冥冥之中都注定”的观念。唯一不同的是持有决定论观点的人认为一切都是有可观的物理定律来决定。

其他的看法

但是“决定论”科学界只是众多世界观当中的一个,除了“决定论”,还有人提出了完全不同的看法,他们认为,宇宙是不确定性的,是不符合就“决定论“所说的一切都注定的。

那这些的想法是哪里来的呢?

主要来自于20世纪科学的发展都指向了不确定性。(除了相对论之外)

量子力学当中就有一个著名的“不确定性原理”,或者说“测不准原理”。这里理论认为,微观粒子的位置和动量是不可能同时被掌握的,一个确定了,另一个就无法确定。

而拉普拉斯妖的建立在位置和动量同时掌握的基础之上,也就是说,量子力学告诉我们,拉普莱斯妖根本做不到这一点。而爱因斯坦对于量子力学也是相当不满意的,他后半生花了大量的时间想要证明量子力学的不完备性,甚至在一次辩论中还讥讽到:上帝不会掷骰子。

但是后来的实验逐渐偏向了量子力学这一派。不仅量子力学,还有混沌理论,一个混沌系统只要初始值有一点变化,结果就会非常不同,充满着不确定性。而科学家为了给普通大众讲述混沌理论,就曾举了一个著名的例子“蝴蝶效应”,南美的一只蝴蝶轻轻拍打一下翅膀,就可以导致一个月后之后得克萨斯州的一场飓风。

除了混沌理论,量子力学,20世纪还涌现了信息论,系统论,控制论。其中控制论和信息论其实是研究如何克服不确定性的学科,只是应用的领域不太一样。

因此,我们现在还没办法就下结论说“冥冥之中一切注定”,因此,“世界是不确定性的”这个观点依然是十分站得住脚。