Hvem drev ut Laplace's Demon?

Var det Einstein eller Heisenberg?

Stephen Hawking peker på at Heisenbergs usikkerhetsprinsipp forhindrer at et allvitende vesen (Laplace’s Demon) kan prediktere enhver hendelse i ettertiden slik Laplace hevdet at det kunne. Før Heisenberg hadde allerede Einstein vist at ingenting beveger seg fortere enn lyset, noe som forhindrer et slikt vesen i å samle informasjon om universet ved et visst tidspunkt.

La oss ta et lite eksemplel der vi argumenterer med lyskjegler, eller informasjonskjegler. Tilstanden til et atom med rom-tid-koordinater (x1,y1,z1,t1) er påvirket av alle hendelser innenfor dets unike fortids lyskjegle. Denne informasjonen, la oss si mengden M1, om atomets kausale fortid er det kun atomet som kan ha. En observatør i atomets fortid før t1 ville ha en mindre lyskjegle enn den som rommer M1 og kan følgelig ikke sitte med informasjon om alle hendelsene M1 som påvirker atomet ved t1. Man kan si at lyskjeglen til t1 ligger utenpå lyskjeglene til de tidligere tidspunkt. Dermed er prediksjon om atomets tilstand ved t1 utelukket.

Men med litt velvilje overfor det som er Laplace’s poeng – forutsigbarhet basert på kausal determinisme (dvs enhver tilstand er bestemt av forutgående tilstander) – kan man likevel spørre: Hva med et omnipresent (allestedsnærværende) vesen eller et annet vesen som ikke hindres av avstander og tid, om det så var en lysets engel (Lucifer) som kunne fly med lysets hastighet? Da kommer Heisenberg inn og sier nei – den tilgjengelige informasjonen på gitt tid og sted vil ikke være presis nok for Laplace’s Demon. For et atom kan man ikke bestemme presist dets posisjon og bevegelse på en gang.


Hva hvis demonen lemper på kravene og prøver å prediktere framtida ved hjelp av en komplett samlig data med den uskarphet Heisenberg impliserer? Da må det allvitende, allestedsnærværende vesenet ta ugangspunkt i en kombinasjon av omtrentlig posisjon og omtrentlig bevegelse for hvert av atomene i universet. Spørsmålet blir da hvordan all denne omtrentligheten utvikler seg når den utbrer seg i i universet gjennom tid og rom. Opprettholdes omtrentligheten ved samme grad, øker den henimot det kaotiske, eller konvergerer den mot det bestemte? Det siste ville være ekvivalent med at det finnes kun en mulig framtid. Igjen kommer Heisenberg og protesterer: Framtidsutsiktene kan ikke være sikrere enn usikkerhetsrelasjonen tillater.


På den annen side kan framtiden kanskje være åpnere. Finnes det en grense for hvor åpen og usikker framtiden kan være, når tilgjengelige initialdata er gitt? Det spørsmålet kan være verdt å komme tilbake til.

Wikipedia:
Laplace’s Demon
Heisenbergs usikkerhetsprinsipp