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.

ДЕМОН ЛАПЛАСА (DEMON DE LAPLACE). Это выражение отсылает нас к знаменитому фрагменту из «Философского эссе о вероятностях» Пьер-Симона Лапласа (96) : «Мы должны рассматривать настоящее состояние универсума как следствие его предшествующего и причину последующего состояния. Ум, который в данный момент сумеет познать все силы природы и взаимное положение всех составляющих ее существ, при условии, что ему хватит размаха для анализа полученных данных, сможет вывести единую формулу, описывающую движение как самых крупных тел вселенной, так и мельчайшего ее атома: для него не останется никакой неопределенности и его глазам предстанет как прошлое, так и будущее».

Демон Лапласа - это и есть тот самый воображаемый ум, которому довольно одного взгляда, чтобы стереть разницу между прошлым и будущим, а значит, самую идею возможности и, как следствие, свободы воли. Если бы такой ум был возможен, это означало бы, что детерминизм равнозначен предопределенности. Это своеобразное олицетворение того, что Эпикур критически называл «судьбой физиков». Обычно принято думать, что его опровержением, подобно тому, как у эпикурейцев эту роль исполнял clinamen (то есть учение о спонтанном отклонении атома от прямой линии. - Прим. пер. ), служит индетерминизм квантовой физики и хаотичность процессов. Будущее содержится в настоящем не больше, чем само настоящее содержалось в прошлом. В мире существует новизна, непредвиденность, хаос, а значит, будущее открыто. Даже бесконечному уму не под силу преобразовать будущее в прошлое. Это происходит потому, что разделяющее их настоящее являет собой нечто существенное, точнее говоря, оно являет собой все сущее.

Однако этот подход не дает нам решения вопроса свободы. Тот факт, что будущее и прошлое суть разные вещи (первое возможно, второе необходимо), ничего не говорит о настоящем. До тех пор, пока я не совершил того или иного поступка, я могу действовать иначе, но стоит мне совершить поступок, я уже не в состоянии сделать так, чтобы его не было. Свободно будущее действие, но не прошлое. А как быть с настоящим действием? Разве его может не быть, если оно есть, и разве оно может быть другим, если оно именно такое и никакое иное? И здесь умирает демон Лапласа - не может все на свете быть извечно предписанным. Однако вопроса о свободе воли это так и не решает.

Примечания

96 . Пьер Симон Лаплас (1749-1827) -французский астроном, математик, физик. Автор классических трудов по теории вероятностей и небесной механике, а также трудов по дифференциальным уравнениям, математической физике, теории капиллярности, теплоте, акустике, геодезии. Предложил космогоническую гипотезу, известную как гипотеза Лапласа.

Конт-Спонвиль Андре. Философский словарь / Пер. с фр. Е.В. Головиной. – М., 2012, с. 144.

Философский словарь Конт-Спонвиль Андре

Демон Лапласа (Démon De Laplace)

Демон Лапласа (D?mon De Laplace)

Это выражение отсылает нас к знаменитому фрагменту из «Философского эссе о вероятностях» Пьер-Симона Лапласа (96): «Мы должны рассматривать настоящее состояние универсума как следствие его предшествующего и причину последующего состояния. Ум, который в данный момент сумеет познать все силы природы и взаимное положение всех составляющих ее существ, при условии, что ему хватит размаха для анализа полученных данных, сможет вывести единую формулу, описывающую движение как самых крупных тел вселенной, так и мельчайшего ее атома: для него не останется никакой неопределенности и его глазам предстанет как прошлое, так и будущее».

Демон Лапласа – это и есть тот самый воображаемый ум, которому довольно одного взгляда, чтобы стереть разницу между прошлым и будущим, а значит, самую идею возможности и, как следствие, свободы воли. Если бы такой ум был возможен, это означало бы, что детерминизм равнозначен предопределенности. Это своеобразное олицетворение того, что Эпикур критически называл «судьбой физиков». Обычно принято думать, что его опровержением, подобно тому, как у эпикурейцев эту роль исполнял clinamen (то есть учение о спонтанном отклонении атома от прямой линии. – Прим. пер. ), служит индетерминизм квантовой физики и хаотичность процессов. Будущее содержится в настоящем не больше, чем само настоящее содержалось в прошлом. В мире существует новизна, непредвиденность, хаос, а значит, будущее открыто. Даже бесконечному уму не под силу преобразовать будущее в прошлое. Это происходит потому, что разделяющее их настоящее являет собой нечто существенное, точнее говоря, оно являет собой все сущее.

Однако этот подход не дает нам решения вопроса свободы. Тот факт, что будущее и прошлое суть разные вещи (первое возможно, второе необходимо), ничего не говорит о настоящем. До тех пор, пока я не совершил того или иного поступка, я могу действовать иначе, но стоит мне совершить поступок, я уже не в состоянии сделать так, чтобы его не было. Свободно будущее действие, но не прошлое. А как быть с настоящим действием? Разве его может не быть, если оно есть, и разве оно может быть другим, если оно именно такое и никакое иное? И здесь умирает демон Лапласа – не может все на свете быть извечно предписанным. Однако вопроса о свободе воли это так и не решает.

Из книги Философ на краю Вселенной. НФ–философия, или Голливуд идет на помощь: философские проблемы в научно–фантастических фильмах автора Роулендс Марк

Провидцы и демон Лапласа Великий ученый XVII века Пьер Лаплас был детерминистом. Мироздание представлялось ему гигантским, замысловато устроенным механизмом, состоящим из множества деталей, взаимодействующих друг с другом сложным, но вполне предсказуемым образом.

Из книги Бафомет автора Клоссовски Пьер

23. Злой демон Один из способов, при помощи которого Декарт пытался доказать, что человек не может быть уверен в существовании внешнего мира. Вполне возможно, что мирозданием управляет злой демон, для которого нет большего развлечения, чем постоянно вводить нас в

Из книги Свинья, которая хотела, чтоб её съели автора Баджини Джулиан

43. Демон, Лапласа Гипотетическое сверхсущество, обладающее исчерпывающими знаниями о состоянии Вселенной и способное на основе этого точно предсказывать будущие изменения. Вспомните хотя бы пролов из «Особого мнения»: если бы они могли видеть не только грядущие

Из книги Командующее Я автора Шах Идрис

Диана и демон-посредник Краткое содержание: Диана заключает договор с демоном, посредничающим между богами и людьми, чтобы обнаружить себя Актеону. Своим воздушным телом демон прикидывается Дианой в ее теофании и внушает Актеону безрассудное желание и надежду обладать

Из книги ОТКРЫТОСТЬ БЕЗДНЕ. ВСТРЕЧИ С ДОСТОЕВСКИМ автора Померанц Григорий Соломонович

1. Злой демон Существует ли в природе что-нибудь настолько очевидное, в чем нельзя усомниться? Может быть, наша жизнь является всего лишь сном, а окружающий нас мир есть лишь плод нашего воображения? Какими бы странными ни были подобные заявления, само их существование

Из книги Философия. Книга третья. Метафизика автора Ясперс Карл Теодор

ДЕМОН И СЧАСТЛИВАЯ СУПРУЖЕСКАЯ ПАРА Однажды некий демон решил разлучить счастливую супружескую пару. Сначала он, прикинувшись старухой, пошел к жене и наговорил ей, что муж ее ведет себя странно, потому что влюблен в другую женщину. Затем демон под видом хироманта пришел

Из книги Философский словарь автора Конт-Спонвиль Андре

Из книги автора

б. Гений и демон - Люди обращаются друг к другу с речью через явление своего бытия, обретающего себя в процессе существования в восхождении. Но, как бы глубоко ни достигала эта коммуникация, захватывающая в существовании бытие, я остаюсь и один. Не будь во мне твердости

Из книги автора

6. Гений и демон в борьбе за экзистенцию - Очарованный демоном, я бываю увлечен любовью, сродной ночи; когда я не осмеливаюсь прикоснуться к ней, это гений ведет меня к любовному энтузиазму в светлой ясности восхождения. Очарованная любовь знает, что она нерешительна,

Из книги автора

Демон (D?mon) Мелкий бес или (у древних греков) низшее божество. Демонов неисчислимое множество: имя им легион. В отличие от них дьявол стремится к принципиальной уникальности и претендует на роль князя мира

Из книги автора

Демон Сократа (D?mon De Socrate) Это – хороший демон, своего рода ангел-хранитель. Правда, умеет он немного – только говорить, и при этом только в отрицательной форме. Он никогда не указывает, что нужно делать, но лишь чего делать не следует, чего всеми силами следует избегать (см.,

Из книги автора

Демон Шанжё (D?mon De Changeux) Мое собственное изобретение, предложенное в «Философском воспитании» по аналогии с демоном Лапласа. Что же это за демон? Представим себе, что через десять тысяч лет на свет появится сверходаренный нейробиолог, сумевший настолько глубоко

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.

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.

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.

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

Энциклопедичный YouTube

1 / 3

Парадокс Лапласа - Эмиль Ахмедов

Science show. Выпуск № 58. Два демона теоретической физики

Демон Максвелла

Субтитры

Исходная формулировка

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

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.

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.