Игры разума: "Демон Лапласа". Чтобы не пропало

Во Вселенной , узнавать её эволюцию как в будущем , так и в прошлом . Лаплас придумал это существо для наглядной демонстрации степени нашей неосведомленности и необходимости в статистическом описании некоторых реальных процессов в окружающем мире.

Проблематика демона Лапласа связана не с вопросом о том, возможно ли детерминистическое предсказание хода событий в действительности, на практике (de facto), а в том, возможно ли оно в принципе, теоретически (de jure). Именно такая возможность заключена в механистическом описании с его характерным дуализмом , основанным на динамическом законе и начальных условиях. То, что развитием динамической системы управляет детерминистический закон (хотя на практике наше незнание начальных состояний исключает всякую возможность детерминистических предсказаний), позволяет «отличать» объективную истину о системе, какой она представлялась бы демону Лапласа, от эмпирических ограничений, вызванных нашим незнанием.

В контексте классической динамики детерминистическое описание может быть недостижимым на практике, тем не менее оно остается пределом, к которому должна сходиться последовательность всё более точных описаний.

Исходная формулировка

Лаплас был твердым сторонником каузального детерминизма, суть которого можно выразить таким отрывком из Essai philosophique sur les probabilités :

Такой разум часто называют Демоном Лапласа . Стоит заметить, однако, что описание гипотетического разума в качестве демона принадлежит не Лапласу, а его поздним биографам: Лаплас видел себя учёным, и полагая, что человечество может достичь лучшего научного понимания мира, он осознавал, что в случае, если такое произойдёт, всё равно потребуются огромные вычислительные мощности, чтобы произвести такие расчёты в один определённый момент. Хотя Лаплас видел предстоящие практические проблемы человечества в достижении этой наивысшей степени знания и развития вычислительной техники, поздние представления о квантовой механике (Принцип неопределённости), которые были приняты философами в защиту существования свободы воли, также оставляют теоретическую возможность опровержения существования такого «разума».

В искусстве

Парадокс

Демон Лапласа содержит парадокс. Предположим, такая машина создана, она материальна и умеет вычислять то, что произойдёт во всей Вселенной через 2 минуты, за 1 минуту. Когда эта машина после 1 минуты работы выдаст свой первый результат и по заложенной программе сразу возьмётся за предсказание следующего будущего, она по сути уже будет знать свой собственный ответ, ведь он записан в этом первом предсказании. Значит после первой минуты она должна будет знать не просто то, что будет через 2 минуты после начала расчётов, а в том числе и то, что наступит через 3 минуты. Но тогда на основании этих данных она должна будет взяться за предсказание ещё на 1 минуту вперёд. Это так же должно быть учтено и уже содержаться в предсказании, данном ей в самом начале, после 1 минуты работы. Значит она будет знать будущее на 4 минуты. И так далее до бесконечности по индукции.

Получается, что даже если бы демон Лапласа мог существовать, он должен был бы за 1 минуту своей работы получить ответ, который содержит всю историю Вселенной до скончания веков. Если предполагать время бесконечным, то получится бесконечный массив данных. Такой результат никогда не может быть выведен или сохранён в материальном виде, в оперативной памяти гипотетической машины, поскольку её мощности предполагаются колоссальными, но не бесконечными (т.к. она материальна, т.е. ограничена). Парадокс в том, что в процессе предсказания будущего на 2 и более минуты демон Лапласа должен учитывать тот ответ, который будет получен после 1 минуты работы, ведь сама эта машина является частью Вселенной. Она должна знать, как будут вести себя её собственные атомы через 1 минуту, чтобы иметь точное предсказание на 2 минуты. Учесть полученный за 1 минуту работы бесконечный результат в последующих расчётах не представляется возможным, а значит дальше 1 минуты предсказание не пойдёт. Но тогда результат становится конечным, ведь машина не предсказала то, что предскажет после, и результат вновь вмещается в память машины. Однако он уже не содержит предсказание на 2 минуты, что противоречит описанию машины, которое было дано в самом начале. Предсказывая будущее и будучи материальным, демон Лапласа не может предсказывать будущее.

Таким образом, если предположить, что время существования Вселенной бесконечно, то демон Лапласа должен либо не учитывать себя в предсказании будущего (а для этого он должен быть нематериальным, что уже противоречит условиям, либо существовать вне изучаемой Вселенной, как вариант), либо принципиально (даже в идеализированном гипотетическом мире) быть невозможным. Однако же если предположить, что время существования Вселенной конечно (то есть она замкнута в будущем и каким либо образом прекратит существование в определённый момент), то демон Лапласа всё же потенциально возможен.

См. также

Напишите отзыв о статье "Демон Лапласа"

Примечания

Литература

Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. Пер. с англ. / Общ. ред. В. И. Аршинова, Ю. Л. Климонтовича, Ю. В. Сачкова. - М.: Прогресс, 1986.- С. 123.

Ссылки

Левин Г. Д.

Отрывок, характеризующий Демон Лапласа

Соня не сдавалась на нежный тон, с которым к ней обращалась Наташа. Чем размягченнее и искательнее было выражение лица Наташи, тем серьезнее и строже было лицо Сони.
– Наташа, – сказала она, – ты просила меня не говорить с тобой, я и не говорила, теперь ты сама начала. Наташа, я не верю ему. Зачем эта тайна?
– Опять, опять! – перебила Наташа.
– Наташа, я боюсь за тебя.
– Чего бояться?
– Я боюсь, что ты погубишь себя, – решительно сказала Соня, сама испугавшись того что она сказала.
Лицо Наташи опять выразило злобу.
– И погублю, погублю, как можно скорее погублю себя. Не ваше дело. Не вам, а мне дурно будет. Оставь, оставь меня. Я ненавижу тебя.
– Наташа! – испуганно взывала Соня.
– Ненавижу, ненавижу! И ты мой враг навсегда!
Наташа выбежала из комнаты.
Наташа не говорила больше с Соней и избегала ее. С тем же выражением взволнованного удивления и преступности она ходила по комнатам, принимаясь то за то, то за другое занятие и тотчас же бросая их.
Как это ни тяжело было для Сони, но она, не спуская глаз, следила за своей подругой.
Накануне того дня, в который должен был вернуться граф, Соня заметила, что Наташа сидела всё утро у окна гостиной, как будто ожидая чего то и что она сделала какой то знак проехавшему военному, которого Соня приняла за Анатоля.
Соня стала еще внимательнее наблюдать свою подругу и заметила, что Наташа была всё время обеда и вечер в странном и неестественном состоянии (отвечала невпопад на делаемые ей вопросы, начинала и не доканчивала фразы, всему смеялась).
После чая Соня увидала робеющую горничную девушку, выжидавшую ее у двери Наташи. Она пропустила ее и, подслушав у двери, узнала, что опять было передано письмо. И вдруг Соне стало ясно, что у Наташи был какой нибудь страшный план на нынешний вечер. Соня постучалась к ней. Наташа не пустила ее.
«Она убежит с ним! думала Соня. Она на всё способна. Нынче в лице ее было что то особенно жалкое и решительное. Она заплакала, прощаясь с дяденькой, вспоминала Соня. Да это верно, она бежит с ним, – но что мне делать?» думала Соня, припоминая теперь те признаки, которые ясно доказывали, почему у Наташи было какое то страшное намерение. «Графа нет. Что мне делать, написать к Курагину, требуя от него объяснения? Но кто велит ему ответить? Писать Пьеру, как просил князь Андрей в случае несчастия?… Но может быть, в самом деле она уже отказала Болконскому (она вчера отослала письмо княжне Марье). Дяденьки нет!» Сказать Марье Дмитриевне, которая так верила в Наташу, Соне казалось ужасно. «Но так или иначе, думала Соня, стоя в темном коридоре: теперь или никогда пришло время доказать, что я помню благодеяния их семейства и люблю Nicolas. Нет, я хоть три ночи не буду спать, а не выйду из этого коридора и силой не пущу ее, и не дам позору обрушиться на их семейство», думала она.

Анатоль последнее время переселился к Долохову. План похищения Ростовой уже несколько дней был обдуман и приготовлен Долоховым, и в тот день, когда Соня, подслушав у двери Наташу, решилась оберегать ее, план этот должен был быть приведен в исполнение. Наташа в десять часов вечера обещала выйти к Курагину на заднее крыльцо. Курагин должен был посадить ее в приготовленную тройку и везти за 60 верст от Москвы в село Каменку, где был приготовлен расстриженный поп, который должен был обвенчать их. В Каменке и была готова подстава, которая должна была вывезти их на Варшавскую дорогу и там на почтовых они должны были скакать за границу.
У Анатоля были и паспорт, и подорожная, и десять тысяч денег, взятые у сестры, и десять тысяч, занятые через посредство Долохова.
Два свидетеля – Хвостиков, бывший приказный, которого употреблял для игры Долохов и Макарин, отставной гусар, добродушный и слабый человек, питавший беспредельную любовь к Курагину – сидели в первой комнате за чаем.
В большом кабинете Долохова, убранном от стен до потолка персидскими коврами, медвежьими шкурами и оружием, сидел Долохов в дорожном бешмете и сапогах перед раскрытым бюро, на котором лежали счеты и пачки денег. Анатоль в расстегнутом мундире ходил из той комнаты, где сидели свидетели, через кабинет в заднюю комнату, где его лакей француз с другими укладывал последние вещи. Долохов считал деньги и записывал.
– Ну, – сказал он, – Хвостикову надо дать две тысячи.
– Ну и дай, – сказал Анатоль.
– Макарка (они так звали Макарина), этот бескорыстно за тебя в огонь и в воду. Ну вот и кончены счеты, – сказал Долохов, показывая ему записку. – Так?
– Да, разумеется, так, – сказал Анатоль, видимо не слушавший Долохова и с улыбкой, не сходившей у него с лица, смотревший вперед себя.
Долохов захлопнул бюро и обратился к Анатолю с насмешливой улыбкой.
– А знаешь что – брось всё это: еще время есть! – сказал он.
– Дурак! – сказал Анатоль. – Перестань говорить глупости. Ежели бы ты знал… Это чорт знает, что такое!
– Право брось, – сказал Долохов. – Я тебе дело говорю. Разве это шутка, что ты затеял?
– Ну, опять, опять дразнить? Пошел к чорту! А?… – сморщившись сказал Анатоль. – Право не до твоих дурацких шуток. – И он ушел из комнаты.
Долохов презрительно и снисходительно улыбался, когда Анатоль вышел.
– Ты постой, – сказал он вслед Анатолю, – я не шучу, я дело говорю, поди, поди сюда.
Анатоль опять вошел в комнату и, стараясь сосредоточить внимание, смотрел на Долохова, очевидно невольно покоряясь ему.
– Ты меня слушай, я тебе последний раз говорю. Что мне с тобой шутить? Разве я тебе перечил? Кто тебе всё устроил, кто попа нашел, кто паспорт взял, кто денег достал? Всё я.
– Ну и спасибо тебе. Ты думаешь я тебе не благодарен? – Анатоль вздохнул и обнял Долохова.
– Я тебе помогал, но всё же я тебе должен правду сказать: дело опасное и, если разобрать, глупое. Ну, ты ее увезешь, хорошо. Разве это так оставят? Узнается дело, что ты женат. Ведь тебя под уголовный суд подведут…
– Ах! глупости, глупости! – опять сморщившись заговорил Анатоль. – Ведь я тебе толковал. А? – И Анатоль с тем особенным пристрастием (которое бывает у людей тупых) к умозаключению, до которого они дойдут своим умом, повторил то рассуждение, которое он раз сто повторял Долохову. – Ведь я тебе толковал, я решил: ежели этот брак будет недействителен, – cказал он, загибая палец, – значит я не отвечаю; ну а ежели действителен, всё равно: за границей никто этого не будет знать, ну ведь так? И не говори, не говори, не говори!
– Право, брось! Ты только себя свяжешь…
– Убирайся к чорту, – сказал Анатоль и, взявшись за волосы, вышел в другую комнату и тотчас же вернулся и с ногами сел на кресло близко перед Долоховым. – Это чорт знает что такое! А? Ты посмотри, как бьется! – Он взял руку Долохова и приложил к своему сердцу. – Ah! quel pied, mon cher, quel regard! Une deesse!! [О! Какая ножка, мой друг, какой взгляд! Богиня!!] A?

Что такое демон лапласа, лаплас демон, парадокс всеведения, всезнающий демон, логическое всеведение, парадокс лапласа

Это носитель абсолютного знания, способный, восприняв в любой момент времени положение и скорость каждой частицы во Вселенной, прозревать ее эволюцию как в будущем, так и в прошлом.

Разделы:

Суть эксперимента / парадокса

Исторически первой естественнонаучной картиной мира нового времени была механистическая картина, которая напоминала часы: любое событие однозначно определяется начальными условиями, задаваемыми (по крайней мере, в принципе) абсолютно точно, а в таком мире нет места случайности. Твёрдым сторонником того, что начальные условия точно определяют ход протекания процесса, был Лаплас.
«Мы можем рассматривать настоящее состояние Вселенной как следствие его прошлого и причину его будущего, - писал он в «Essai philosophique sur les probabilites». - 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 неясного и будущее существовало бы в его глазах точно так же, как прошлое».
Этот гипотетический разум биографы назвали демоном Лапласа, и он стал хрестоматийным выражением механического детерминизма.

Маргинали

Демон Лапласа стал «основателем» футурологии .
Однажды Наполеон спросил у Лапласа, какую роль в его системе мироздания играет Бог. Ученый ответил, что она не нуждается в этом гипотетическом существе. Тот детерминистский механизм, каким Лапласу представлялся мир, не был совместим с идеей Бога, поскольку действия Высшего существа должны быть свободны, а системой Лапласа свободные волевые акты не были предусмотрены.
Когда в конце XIX в. Дюбуа-Реймон превратил демона Лапласа в воплощение логики современной науки, он произнес: «Ignoramus et ignorabimus!» (Мы не знаем и не будем знать!). Иными словами, мы навсегда останемся в неведении относительно взаимосвязи между миром науки и разумом, знающим, познающим и создающим эту науку [ссылка] .

Интерпретации Стоит учесть, в какое время жил Лаплас - тогда еще была жива мечта о «совершенном» человеке. В образе демона воплотились представления Лапласа о том, как человек мог бы жить, к чему должен стремиться путем систематизации и осмысления накопленных знаний [ссылка] . Демон Лапласа как гарант божественности
В работе Свирского Я.И. «Самоорганизация смысла» отмечается, что в мысленном эксперименте Лапласа абсолютная наблюдаемость происходящего в природе предстаёт как принцип, внутренне связанный с идеей абсолютной управляемости природы, её подчиненности вечным и неизменным законам. Природа выступает в образе посредника между Богом и человеком, как механическая машина, постижение которой равнозначно постижению замысла Бога.

С этой картиной хорошо согласуется рационалистический взгляд на ученого как на существо, хотя и конечное и, очевидно, в этом качестве не равное бесконечномерному Богу, но тем не менее способное по «конечным проекциям» как проявлениям высших начал расшифровывать план творения природы, видеть ее с божественной точки зрения, приобщившись тем самым к высшей мудрости, а заодно и к могуществу верховного законодателя.

Демон Лапласа как идеал в классической динамике
«Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой» И. Пригожина и И. Стенгерса [ссылка] представляет демона в свете более практическом. Замечая, что никто никогда не приписывал физику возможности пользоваться всей полнотой знания, которой располагает демон Лапласа, авторы объясняют, что проблематика демона связана не с вопросом о том, возможно ли детерминистическое предсказание хода событий в действительности, а с вопросом, возможно ли оно de jure.

Именно такая возможность заключена в механистическом описании с его характерным дуализмом, основанным на динамическом законе и начальных условиях. То, что развитием динамической системы управляет детерминистический закон (хотя на практике наше незнание начальных состояний исключает всякую возможность детерминистических предсказаний), позволяет «отличать» объективную истину о системе, какой она представлялась бы демону Лапласа, от эмпирических ограничений, вызванных нашим незнанием. В контексте классической динамики детерминистическое описание может быть недостижимым на практике, тем не менее оно остается пределом, к которому должна сходиться последовательность все более точных описаний.

Контраргументы В квантовой механике любое состояние системы описывается с помощью так называемой матрицы плотности, но в отличие от классической механики эта матрица определяет параметры её будущего состояния не достоверно, а лишь с некоторой степенью вероятности. Таким образом, результаты измерения принципиально неопределённы и точное предвидение будущего, а следовательно, и демон Лапласа, невозможны [ссылка] . Ильин А.А. в своей «Логике» приводит возражение против логического всеведения:

В логике знания усиленно обсуждается парадокс логического всеведения. Он утверждает, что человек знает все логические следствия, вытекающие из принимаемых им положений. Например, если человеку известны пять постулатов геометрии Евклида, то, значит, он знает и всю эту геометрию, поскольку она вытекает из них. Но это не так. Человек может соглашаться с постулатами и вместе с тем не уметь доказать теорему Пифагора и потому сомневаться, что она вообще верна.

Образ в культуре

Литература: «Демоны Лапласа» встречаются в произведениях, где речь заходит о Предназначении, Судьбе и Предсказаниях. У некоторых писателей в роли такого демона выступает Судьба. Замечательный пример - в рассказе Оскара Уайльда «Преступление лорда Артура Сэвила». Шерлок Холмс и иже с ним
Можно сказать, что криминальная повесть вводит в свой мир механический детерминизм, а в роли демона Лапласа выступает сыщик: как демон мог вычислить развитие событий из актуальной ситуации, так и детектив может понять из улик, оставленных на месте преступления, кто, как, когда и где его совершил. Преступник должен быть обнаружен, а ход преступления реконструирован, потому что у сыщика как реконструктора преступления достаточно совершенный для этого разум [ссылка] . В научно-фантастическом произведении Г.М. Прашкевича «Демон Сократа» фигурирует всеведущая и всесильная информационная система НУС, как бы представляющая собой демонов Лапласа и Максвелла:

НУС охватывает определенный район, его мир для нее детерминирован способами, о которых я сейчас говорить не могу. Зная сегодняшние состояния этого мира, мы вполне можем предсказывать будущее. Короче, Козмин приручил лапласовского демона – это был, скажем так, классический период нашей работы. ... А сейчас мы вошли в период, скажем так, квантовый, на нас начинает работать демон Максвелла. Мало знать о катастрофе, которая может нас ждать, следует научиться на нее воздействовать.

Что бы случилось с миром, если бы во власти человека оказалась неведомая сила, способная предсказать будущие события любого живого организма или физического компонента на тысячи лет вперед? Вероятно, началась бы Мировая война за право обладания этой силой, а страна, заполучившая новые возможности, стала бы во главе всей планеты. Хорошо, что в реальном мире не существует ничего подобного, однако в теоретических догмах два столетия назад появились записи об этой неизвестной силе. Она носила название Демон Лапласа.

Кто такой Лаплас?

Маркиз де Лаплас Пьер Симон - выдающийся математик, мыслитель, физик, астроном и механик начала XIX века. Известность в научных кругах получил благодаря работе с дифференциальными уравнениями, считается одним из основоположников теории вероятностей. Длительное время работал в области астрономии. Он первым доказал стабильность элементов Солнечной системы и смог аргументировать процесс образования небесных тел. Исследования, которые проводил Симон, усовершенствовали и спровоцировали быстрое развитие практически всей научной среды.

Помимо выдающихся формул, теорем и аксиом известного мыслителя, мир приобрел интересный эксперимент под названием Вопросом практической пользы этого исследования занималось множество поколений ученых, но к однозначному решению так никто и не пришел.

Испытание

1814 год. Лаплас предлагает провести своеобразный мысленный эксперимент. Его суть состояла в том, что предполагалось существование некоего Разума, который способен в любой временной промежуток воспринимать любую частицу Вселенной, анализировать ее развитие и предполагать дальнейшее развитие. Персонажи мысленных экспериментов - выдуманные Лаплас создал их, чтобы наглядно продемонстрировать уровень человеческого неведения в статистическом описании действующих процессов.

Основная проблема этого эксперимента заключается не в фактическом предсказании события, а в теоретической возможности сделать это. Такое будет возможным при наличии условий, приведенных в виде механического описания с учетом дуализма и динамики.

Проще говоря, чтобы Демон Лапласа заработал, ему нужно предоставить информацию о чем-либо в электронном виде. Исследуя это «что-либо», вымышленное разумное существо может спрогнозировать его дальнейшее развитие вплоть до конца времен. Этот прогноз будет более объективным, чем выводы ученых, ведь «разумное существо» не будет иметь ограничений в знаниях.

Первая формулировка

Впервые такой эксперимент был описан таким образом:

Вселенная в настоящее время является продуктом своего прошлого и отправной точкой для будущего. Если Разум имеет информацию о факторах, приводящих мир в динамику, а также обладает сведениями о всех составляющих Вселенной, тогда он сможет подвергнуть их анализу. Проанализировав эмпирические сведения, Разум предоставит информацию обо всех составляющих Вселенной, а также сможет указать будущее каждой отдельной части на много лет вперед .

Сам ученый полагал, что однажды человечество начнет активно исследовать мир и лучше его понимать. Тогда может возникнуть необходимость в механизме, что обладает исключительными, невероятно мощными вычислительными способностями и мгновенно проводит анализ информации.

Лаплас понимал, что сложно будет создать машину, обладающую таким Разумом, но все же верил. А вот поздние учения квантовой механики полностью опровергают существование такого механизма.

Бесконечность вычислений

Сколько бы ученые ни пытались достичь однозначного решения, Демон Лапласа - палка с двумя концами. Если допустить, что такая техника есть, то это материальная вещь с уникальными вычислительными способностями. Машина сможет вычислить, что произойдет в мире через 2 минуты. После выдачи первого результата, техника по заданному алгоритму может приняться за вычисление событий следующих минут.

Однако это нецелесообразно, ведь ответ содержится в первом вычислении: аппарат не исключает себя, а прогнозирует и свои действия. Таким образом, машина предсказывает события, что произойдут в ближайшие 4 минуты. Согласно этим сведениям техника должна будет приниматься за вычисление каждые четыре минуты и так до бесконечности.

Парадокс

И если бы такой аппарат существовал, ему нужно было бы за 1 рабочую минуту находить ответ, содержащий всю информацию о мире: от начала времен до логического завершения. Но если допустить, что время циклично (то есть не имеет конца), то аппарат начнет выводить бесконечный поток данных. В этом и кроется проблема: результат нельзя будет вывести или сохранить. Оперативная память может обладать потрясающим объемом и мощностью, но не бесконечностью, поскольку она материальна.

Основной парадокс заключается и в том, что аппарат должен учитывать себя в вычислениях. То есть он должен предсказать свои последующие действия, которые будут произведены. Результат будет конечным, и если предположить, что такая машина существует, то она будет предсказывать события, которые произойдут через минуту. Чтобы достичь предсказания на несколько столетий вперед, машина должна существовать за пределами материального мира, а это невозможно.

Чтобы не пропало

Хотя существование такого прибора подвергается обоснованным сомнениям, мысленный эксперимент является интересным и немного мистическим умозаключением, которым с удовольствием пользуются японские мангаки и аниматоры.

Так, в манге «Девы Розена» присутствует персонаж по имени Лаплас, который руководит игрой одного из героев.

В 2015 году общему обозрению представлено аниме «Истории Рампо: Игра Лапласа», где одного из героев можно полностью ассоциировать с машиной, что предсказывает будущее Вселенной, а также показывает его цикличность.

Также эта идея была использована при создании манги «Дарвин и его игры». Один из персонажей обладает способностью, которую называют «действия Лапласа». Он может анализировать и прогнозировать поведение всего, что его окружает.

Если бы такой Разум был создан в реальности, то это привело бы к переходу человечества на новый уровень эволюции. Но могло бы стать и «яблоком раздора» между странами. Поэтому намного лучше, когда подобные идеи существуют как красивые теоретические предположения.

А также главный персонаж этого эксперимента - вымышленное разумное существо, способное, восприняв в любой данный момент времени положение и скорость каждой частицы во Вселенной , узнавать её эволюцию как в будущем , так и в прошлом . Лаплас придумал это существо для наглядной демонстрации степени нашей неосведомленности и необходимости в статистическом описании некоторых реальных процессов в окружающем мире.

Так, положения всех планет Солнечной системы могут быть предсказаны на основе расчетов методами классической механики с высокой точностью на много тысяч лет вперёд.

Исходная формулировка

Мы можем рассматривать настоящее состояние Вселенной как следствие его прошлого и причину его будущего. Разум, которому в каждый определённый 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 неясного и будущее существовало бы в его глазах точно так же, как прошлое.

В искусстве

Парадокс

Демон Лапласа содержит парадокс. Предположим, такая машина создана, она материальна и умеет вычислять то, что произойдёт во всей Вселенной через 2 минуты, за 1 минуту. Когда эта машина после 1 минуты работы выдаст свой первый результат и по заложенной программе сразу возьмётся за предсказание следующего будущего, она по сути уже будет знать свой собственный ответ, ведь он записан в этом первом предсказании. Значит после первой минуты она должна будет знать не просто то, что будет через 2 минуты после начала расчётов, а в том числе и то, что наступит через 3 минуты. Но тогда на основании этих данных она должна будет взяться за предсказание ещё на 1 минуту вперёд. Это так же должно быть учтено и уже содержаться в предсказании, данном ей в самом начале, после 1 минуты работы. Значит, она будет знать будущее на 4 минуты. И так далее до бесконечности по индукции.

Получается, что даже если бы демон Лапласа мог существовать, он должен был бы за 1 минуту своей работы получить ответ, который содержит всю историю Вселенной до скончания веков. Если предполагать время бесконечным, то получится бесконечный массив данных. Такой результат никогда не может быть выведен или сохранён в материальном виде, в оперативной памяти гипотетической машины, поскольку её мощности предполагаются колоссальными, но не бесконечными (т.к. она материальна, т.е. ограничена). Парадокс в том, что в процессе предсказания будущего на 2 и более минуты демон Лапласа должен учитывать тот ответ, который будет получен после 1 минуты работы, ведь сама эта машина является частью Вселенной. Она должна знать, как будут вести себя её собственные атомы через 1 минуту, чтобы иметь точное предсказание на 2 минуты. Учесть полученный за 1 минуту работы бесконечный результат в последующих расчётах не представляется возможным, а значит, дальше 1 минуты предсказание не пойдёт. Но тогда результат становится конечным, ведь машина не предсказала то, что предскажет после, и результат вновь вмещается в память машины. Однако он уже не содержит предсказание на 2 минуты, что противоречит описанию машины, которое было дано в самом начале. Предсказывая будущее и будучи материальным, демон Лапласа не может предсказывать будущее.

Таким образом, если предположить, что время существования Вселенной бесконечно, то демон Лапласа должен либо не учитывать себя в предсказании будущего (а для этого он должен быть нематериальным, что уже противоречит условиям, либо существовать вне изучаемой Вселенной, как вариант), либо принципиально (даже в идеализированном гипотетическом мире) быть невозможным. Однако же если предположить, что время существования Вселенной конечно (то есть она замкнута в будущем и каким-либо образом прекратит существование в определённый момент), то демон Лапласа всё же потенциально возможен.

См. также

Примечания

Литература

Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой. Пер. с англ. / Общ. ред. В. И. Аршинова, Ю. Л. Климонтовича, Ю. В. Сачкова. - М.: Прогресс, 1986.- С. 123.

Мысленный эксперимент под названием «Демон Лапласа» поднимает проблему возможностей человеческого разума. Он был назван в честь известного ученого, которому и принадлежит данная идея. В чем заключается данная работа, ее формулировка, парадокс и другие особенности описаны в статье.

Биография Лапласа

Пьер Симон де Лаплас был знаменитым ученым второй половины 18 века и начала 19. Он был гениальным физиком, математиком, механиком и астрономом. Мужчина был одним из тех, кто обучал Бонапарта в Парижской Академии наук. Его перу принадлежит работа об устойчивости орбит планет на основе математического анализа и изобретение метрической системы во времена революции. Свои исследования в восемнадцатом веке подытожил в научном труде «Изложение системы мира», куда вошли все его наработки. Книга была довольно популярна в высших кругах общества. Именно изучение космоса и обширные знания о Вселенной натолкнули его в будущем создать собственный эксперимент в этой области.

Общее описание

Идея «Демона Лапласа» была сформулирована в 1814-м ученым, который под этим именем создал вымышленное разумное существо. По его соображениям, оно могло в любой момент предсказать будущее любой частицы во Вселенной, просмотреть ее прошлое и процесс эволюции. Все это создание могло делать в любой момент времени существования предмета, скорости движения и положения в любой точки Вселенной. Лаплас был известным детерминистом - поклонником науки о причинной взаимосвязи между веществами и явлениями. Главная проблема сразу остро встала даже не между практической точкой реализации предсказания, а теоретической. Доказать то, что даже при существовании высшего разума в лице «Демона Лапласа» возможно подобное виденье хода событий в любой части жизни просто невозможно. Конфликт упирался в точность определения истины, которой бы пользовалось существо. Отличить правильность его идеального предсказания от ошибочной трактовки из-за человеческого незнания множества вещей было совершенно невозможно.

Формулировка всего эксперимента

Существование «Демона Лапласа» объяснялось поздними биографами автора в одном из трудов. В нем он рассматривал состояние Вселенной в определенный момент, как связь между прошлым, что ведет к будущему. Если бы высший разум обладал полными знаниями о природе частиц и силах, что приводят их в движение, то сумел бы собирать данные о них в каждый момент времени. Такому существу было бы подвластно сделать анализ состояния вещей на основе уже известных факторов. Таким образом, создание сумело бы описать любой предмет во Вселенной (от самого маленького до планетарных масштабов) единым законом. Именно по такому принципу будущее представало в глазах существа таким же ясным, как и прошлое частицы. В эксперименте «Демон Лапласа» формулировка была основана на том, что ученый всегда верил в большие возможности человечества в плане познания научного понимания положения вещей в этом мире. В создании подобной идеи он хотел пресечь будущие практические проблемы на разных этапах развития общества.

Парадокс, часть 1

Люди, которые пытались с практической точки зрения рассмотреть эксперимент «Демон Лапласа», сразу же столкнулись с определенными проблемами. Под высшим разумом подразумевалась вычислительная и вполне материальная машина, прообраз мощного компьютера. В теории была поставлена задача определять какое-то действие во Вселенной, что произойдет через 2 минуты. На определение этого будущего тратиться должно времени в два раза меньше. Когда эта машина покажет миру результат и возьмется за следующее предсказание, то уже будет знать ответ. Он был дан еще в предыдущем цикле, а потому после первой минуты определять на две будущих будет мало, нужно минимум три. Если допустить, что создается подобное предсказание, то проблема никуда не уходит. С началом нового предсказания (и после завершения работы над предыдущим) машина уже будет знать ответ. Парадокс «Демона Лапласа» заключается в том, что время можно прибавлять по индукции, результат от этого не изменится.

Материальные ограничения

Из теории о мысленном эксперименте, описанном выше становится понятно, что машина для максимально правильной работы должна за минуту работы выдавать информацию обо всех процессах по Вселенной. Предполагается, что вычислительные мощности такого компьютера будут просто невообразимыми, но далеко не бесконечными, каким является время. В каждый отрезок времени с вещами что-то происходит, а потому «Демон Лапласа» должен продуцировать бесконечный массив с информацией. В материальном мире подобное является невозможным, ведь даже самые сильные вычислительные мощности с такой задачей справиться практически не могут. Возникает парадокс, который заставляет учитывать в ходе эксперимента с вычислением будущего на две минуты вперед и дальше данные за первую минуту работы. Только вот сам механизм также является частью Вселенной, а потому в предсказание входит собственная работа. Если учесть, что массив данных должен быть бесконечным, то после первой минуты работы компьютер должен определить будущий непрерывный результат. Так как это на практике не является возможным, то и первый запуск совершить не удастся.

Результат

Из всех вышеупомянутых исследований выходит, что «Демон Лапласа» для работы даже в теории должен учитывать еще и собственные действия. В материальном состоянии вещей сделать такое не удастся, что было доказано парадоксом, а потому сама машина должна существовать за рамками Вселенной. Это противоречит всем законам мира людей, так что мысленный эксперимент такого типа остается невозможным. Единственной лазейкой во всей практической части является постановка конечного этапа хода времени. Тогда невероятно мощная машина смогла бы предсказать свои действия на определенный период и включить их в массив. Проблема только в том, что определить технические параметры такого механизма невероятно трудно. Задача остается нерешенной даже в двадцать первом веке, ведь время так и остается бесконечной линией, а опровергнуть этот факт еще никто не смог.

Главная > Здоровье и красота

Игры разума: "Демон Лапласа". Чтобы не пропало

Исходная формулировка

В искусстве

Парадокс

См. также

Напишите отзыв о статье "Демон Лапласа"

Примечания

Литература

Ссылки

Отрывок, характеризующий Демон Лапласа

Суть эксперимента / парадокса

Маргинали

Образ в культуре

Кто такой Лаплас?

Испытание

Первая формулировка

Бесконечность вычислений

Парадокс

Чтобы не пропало

Исходная формулировка

В искусстве

Парадокс

См. также

Примечания

Литература

Биография Лапласа

Общее описание

Формулировка всего эксперимента

Парадокс, часть 1

Материальные ограничения

Результат

Рекомендуем также