Friday, October 12, 2007

一個因與果的矩陣 - 引起德薩斯州風暴的蝴蝶與參與的觀測者

(八之六)

不過拉普拉斯的夢想,最後卻被幾個德國人所破滅。海森堡(Werner K. Heisenberg)在1927年發表的測不準原理(Principle of Uncertainty)指出,人類根本沒有辦法可以準確地知道一切事物,因為當你在觀察一件事物的同時,你亦一直在影響它。既然沒有辦法可以準確地得知宇宙的一切,那麼所謂可以造出完美的預測模型這個說法,自然就不成立了。

在說明測不準定理之前,還可以簡單地以普通實驗的角度去推翻拉普拉斯的說法。一塊石頭,我測量它的重量時得出的結果是100克。如果我用比較精確的磅,可能得出的結果是100.1384克。如果我用更加精確的磅,可能會得出100.1384592克這個結果。事實上,若我們發明更準確的磅,就會得到更準確的結果,永無止境,最終我們都不能完全準確地得知一塊石頭有多重。1961年,氣象學家羅倫茲(Edward N. Lorenz)發表的「蝴蝶效應」(Butterfly Effect)告訴我們,無論多麼微細的誤差也能令到預測天氣的數學模型計算出完全不同的結果。既然連一塊石頭有多重都不能準確地得知,我們自然無法準確地計算出投擲這塊石頭所需要的能量,以及隨之而來的各種後果了。如此看來,拉普拉斯的完美宇宙模型最終都不可能出現。

海森堡的測不準原理卻是從另一角度去看測量此事。他告訴我們,宇宙間並沒有置身事外的觀測者,而所有觀測者其實都是參與者。如果你想要測量一個物體的位置,你便需亮了燈用光去看,或者用雷達,又或像蝙蝠一樣發出超聲波去測量;不論如何,你總需發射一種波出去,再接收到反射波才可以計算出那個物件的位置。更簡單的例子是,假設你身在一個完全漆黑的環境,你要知道前面有沒有牆阻擋你的去路,你總可以扔一個乒乓球過去看它會不會反彈回來吧。但你在測量的同時,無論你用光、用雷達、用超聲波、還是用乒乓球,你實際上是在不斷給予那個物體一種外來的能量,換言之你一直在測量的同時亦一直在改變它。

這一切,似乎說明了我們最終都沒有辦法知道宇宙中各種事物的狀態,亦因此我們並不能造出完美的宇宙模型去準確地預測未來。但值得一提的是,這還不能推翻確定論謂「未來的一切早已確定」這個說法。就像愛因斯坦(Albert Einstein)所說的,我們不能知道所有事物的狀態,不能造出完全預測的模型,並不代表一切的規律不存在。

當然,好戲還在後頭。

4 comments:

Elvis said...

s tsui 看倌上次提及的理論, 是出自Heisenberg, 而不是 Schrodinger 。這兩人其實是有點打對台的。關於 Schrodinger 遲些會提及。

和尚 said...

見到Heisenberg, 我也知戲肉快到了

s tsui said...

热切期待喇~~

Chan Tai Man said...

追緊....追緊.. @@'V ~