Лапласов детерминизъм и демонът на лаплас

В историята на науката демонът на Лаплас е първото публикувано обяснение на причинността или научния (лапласов) детерминизъм. Това е началото на съвременната история на научната картина на света. Това понятие е въведена от Пиер-Симон дьо Лаплас през 1814 г. Оттогава тя не се е променила много. Според Лапласовия детерминизъм, ако някой (демон) знае точното местоположение и импулса на всеки атом във Вселената, неговите минали и бъдещи действия могат да бъдат изчислени според законите на класическата механика.

Роля за развитието на науката

Желанието на много учени да потвърдят или отхвърлят тази теория изиграва важна мотивираща роля за по-късното развитие на статистическата термодинамика, първото от няколкото опровержения, разработени от последователни поколения физици върху предположението за причинно-следствена сигурност, върху което е издигнат демонът на Лаплас.

Детерминистичен механизъм

Тази абстрактна интелигентност често се нарича демон на Лаплас (а понякога и Супермен на Лаплас, по името на Ханс Райхенбах). Самият Лаплас не използва думата "демон". Очевидно той не е първият учен, който развива идеята за лапласианския детерминизъм. Поразително подобни пасажи могат да бъдат открити в трудовете на учени като Никола дьо Кондорсе и барон Д`Холбах. Изглежда обаче, че първият човек, който предлага образа на свръхмощен интелект, за да докаже строгия детерминизъм, е Роджър Джоузеф Боскович. Формулировката му на почти лапласиански твърд детерминизъм в книгата му Theoria Philophiae Naturalis от 1758 г. е истинско откритие.

Фрагменти от механизъм

Други оценки

Според инженера-химик Роберт Уланович демонът на Лаплас намира своя край в началото на XIX в. с откриването на понятията необратимост, ентропия и втория закон на термодинамиката. С други думи, принципът на Лаплаусовия детерминизъм се основава на предпоставката за обратимост и класическата механика. Уланович обаче посочва, че много термодинамични процеси са необратими, така че ако термодинамичните величини се разглеждат като чисто физически, такъв детерминизъм не е възможен, тъй като е невъзможно да се възстановят предишни положения и моменти от текущото състояние.

Илюстрация на детерминизма

Различна гледна точка

Максималната ентропийна термодинамика има съвсем различно виждане, като смята, че термодинамичните променливи имат статистическа основа, която може да бъде отделена от микроскопичната физика. Въпреки това тази теория е критикувана относно способността ѝ да прави прогнози за физиката. Редица физици и математици, сред които и Иван Веленик от катедрата по математика в Женевския университет, изтъкват, че термодинамиката на максималната ентропия по същество описва нашите знания за системата, а не самата система. Следователно Лапласовият детерминизъм е вторичен.

  • Взаимовръзката на нишките

    Копенхагенско тълкуване

    Поради каноничното си допускане за детерминизъм демонът на Лаплас е несъвместим с Копенхагенската интерпретация, която обуславя неопределеността. Интерпретацията на квантовата механика все още е обект на дебати, като много учени в тази област поддържат противоположни възгледи (например интерпретацията на многото светове и интерпретацията на де Бройл-Бом).

    Взаимосвързаността на топките

    Теория на хаоса

    Понякога теорията на хаоса се изтъква като противоречие на Демона на Лаплас и следователно на принципа на Лапласовия детерминизъм: тя описва как една детерминистична система може да има поведение, което не може да бъде предсказано. Както и при ефекта на пеперудата, малки промени в началните условия на две системи могат да доведат до големи разлики в резултатите.

    Препратка в популярната култура

    В аниме поредицата Rampo Kitan: Laplace`s Game демонът на Лаплас е в основата на компютърна програма, наречена Dark Star. Тя позволява на маскирания герой на Двадесетте лица да причинява смъртта на хора, които са избегнали правосъдието по един или друг начин. По този начин лапласианският детерминизъм в аниметата е преведен на етичен и метафизичен език.

    Принцип на доминото

    В анимето Blast of Tempest теорията на хаоса, ефектът на пеперудата и пътуване във времето и появата на паралелни вселени са основни теми.

    В книгата "Waking Life" се обсъжда демонът на Лаплас и репликата от квантовата механика.

    В уебкомикса Dresden Codak концепцията е обяснена на страница, съчетаваща философски и научни концепции с правилата на играта D&D. Тази страница (глава) се нарича "Advanced Dungeons and Discourse". В него Кимико Рос трябва да изгори втория закон на термодинамиката, за да призове демон.

    Британският ситком Spaced включва епизод, наречен "Хаос", в който художникът Брайън индиректно споменава демона на Лаплас и Лапласовия детерминизъм в разговор за теорията на хаоса. Той твърди, че реалността е математически предсказуема, предварително определена система.

    Rapurasu no Majo (Вещицата от Лаплас), роман от 2015 г. на японския писател Кейго Хигашино, е екранизиран през 2018 г. Идеите на Лаплас редовно се споменават в нея и косвено се отнасят до сюжета.

  • Статии по темата