Лапласовский детерминизм и демон Лапласа

В истории науки демон Лапласа был первым опубликованным объяснением причинности или научного (лапласовского) детерминизма. С него началась современная история научной картины мира. Это понятие было введено Пьером-Симоном де Лапласом в 1814 году. С тех пор оно практически не изменилось. Согласно концепции лапласовского детерминизма, если кто-то (демон) знает точное местоположение и импульс каждого атома во вселенной, его прошлые и будущие действия могут быть рассчитаны по законам классической механики.

Роль в развитии науки

Желание многих ученых подтвердить или опровергнуть эту теорию сыграло жизненно важную мотивирующую роль в последующем развитии статистической термодинамики, первой из нескольких опровержений, разработанных последующими поколениями физиков в предположении причинной определенности, на которой воздвигнут демон Лапласа.

Этот абстрактный интеллект часто называют демоном Лапласа (а иногда и Сверхчеловеком Лапласа, после Ганса Райхенбаха). Сам Лаплас не использовал слово «демон». По-видимому, он не был первым ученым, кто разработал, собственно, идею лапласовского детерминизма. Поразительно похожие отрывки можно найти в работах таких ученых, как Николас де Кондорсе и барон Д'Хольбах. Однако похоже, что первым, кто предложил образ сверхмощного интеллекта для доказательства строгого детерминизма, был Роджер Джозеф Боскович. Его формулировка почти лапласовского жесткого детерминизма в книге Theoria Philophiae Naturalis 1758 года стала настоящим открытием.

Другие оценки

По словам инженера-химика Роберта Улановича, демон Лапласа встретил свой конец в начале XIX века благодаря открытию концепций необратимости, энтропии и второго закона термодинамики. Другими словами, принцип лапласовского детерминизма был основан на предпосылке обратимости и классической механики. Однако Уланович отмечает, что многие термодинамические процессы являются необратимыми, поэтому если термодинамические величины считаются чисто физическими, то такой детерминизм невозможен, поскольку невозможно восстановить прежние положения и импульсы из текущего состояния.

Иной взгляд

Максимальная энтропийная термодинамика имеет совершенно иной взгляд, считая, что у термодинамических переменных статистическая основа, которую можно отделить от микроскопической физики. Тем не менее эта теория встретила критику в отношении ее способности делать предсказания о физике. Ряд физиков и математиков, в том числе Иван Веленик с математического факультета Женевского университета, указали, что максимальная энтропийная термодинамика, по сути, описывает наши знания о системе, а не о самой системе. Следовательно, лапласовский детерминизм вторичен.

Копенгагенская интерпретация

Из-за своего канонического предположения о детерминизме демон Лапласа несовместим с копенгагенской интерпретацией, которая обуславливает неопределенность. Интерпретация квантовой механики все еще очень открыта для дебатов, и многие ученые в этой области придерживаются противоположных взглядов (таких как интерпретация многих миров и интерпретация де Бройля – Бома).

Теория хаоса

Теория хаоса иногда указывается как противоречие демону Лапласа и, соответственно, принципу лапласовского детерминизма: она описывает, как детерминированная система способна демонстрировать поведение, которое невозможно предсказать. Как при эффекте бабочки, незначительные изменения между начальными условиями двух систем могут привести к значительным различиям в результатах.

Отсылки в массовой культуре

В аниме-сериале «Рампо Китан: игра Лапласа» Демон Лапласа является основой компьютерной программы под названием «Темная звезда». Она позволяет замаскированному герою Двадцати Лиц вызывать смерть людей, которые тем или иным способом избежали правосудия. Таким образом лапласовский детерминизм в аниме был переведен в этическое и метафизическое русло.

В аниме Blast of Tempest теория хаоса и эффект бабочки, а также путешествие во времени и выход из параллельных вселенных являются основными темами.

В фильме «Бодрствующая жизнь» происходит обсуждение демона Лапласа, а также обработка реторты из квантовой механики.

В веб-комиксе Dresden Codak эта концепция объясняется на странице, объединяющей философские и научные понятия с правилами игры D&D. Эта страница (глава) называется «Продвинутые темницы и дискурс». На ней Кимико Росс должен сжечь второй закон термодинамики, чтобы вызвать демона.

В британском ситкоме Spaced был показан эпизод под названием «Хаос», в котором художник Брайан в беседе о теории хаоса косвенно ссылается на демона Лапласа и лапласовский детерминизм. Он заявляет, что реальность является математически предсказуемой предопределенной системой.

Rapurasu no Majo (Ведьма Лапласа), роман 2015 года японского автора Кейго Хигашино, был экранизирован в 2018 году. Идеи Лапласа в нем регулярно упоминаются и косвенно соотносятся с сюжетом.