不少人以為人的命運是否「被註定」,純粹是宗教和神秘學的範疇,應該只與鬼神對人類生命的干預有關係,又或某些神秘的力量影響著我們的命運。然而,宇宙與命運的關聯,只能憑感覺和含糊的宗教描繪去理解嗎?

 

實情,在上述範疇以外,人類在物理世界的分析觀測,累積的知識同樣跟命運息息關,除非,你可以證明宇宙與我們的存在,許多事情的結果,跟物質世界的粒子和波動沒有任何關係,否則,物理學能夠在宗教和神秘學以外,提供更多了解。始終,我們的生命由物質構成,即使未談及神經科學的發現,人的身心都受外在物質環境影響言行,這是毫無疑問的。

 

「混沌理論」的出現

 

在學習以前,我們先回顧一些基本背景。在1900年以前,物理學家大致相信,一個物理假設只要測量時做得愈好,預測不確定性只會愈來愈少。例如,假如你知道行星的準確位置和速度,原理上我們能知道它們未來甚至過去的位置和速度。那麼,只要我們逐漸透過測量技術的改良,運算的完備,物理系統便會逐漸迫近「完美預測」,意思就是人類終於能知道未來萬事萬物的「結果」,運算出他們出現時的情形,終於不用「求神拜佛等消息」了。

 

但是,「混沌理論」的出現,彷彿告訴我們世事豈有盡如人意? 1900年,集法國數學家與物理學家於一身的 — 龐加萊(Jules Henri Poincaré),提出「三體問題」。他發現,一旦涉及三個或以上,彼此有關的星體構成的天文系統,即使初始測量時只是極小極小的誤差,隨時間發展,誤差變得非常之大,完全不成比例;絕不是初始時只是極小的誤差,預測結果的誤差也差不多微小。所以要作出長期預測,跟「亂估」沒有分別。這就是混沌理論的源起,儘管當時並沒有引起巨大回響。

 

巴西的蝴蝶拍翅,德州會有龍捲風?

 

直至二十世紀五十年代,數學家兼氣象學家的羅倫茲(Edward Norton Lorenz)意外地再次印證龐加萊的説法。他研究一套包含12個微分方程式的數學程式,利用一部重量約355公斤的電腦,來分析氣流受太陽加熱後的反應。一次羅倫茲很心急,待電腦運算到一半,就重啟,再接續輸入之前的結果,然後外出,讓電腦自行運算。怎料他回來時,發現運算誤差超級巨大,後來再驚覺,自己輸入的原始數字由0.506127 ,誤入成 0.506,就是如此微小的誤差所造成,意味要長期準確預測氣象結果似乎不可能。

 

到了1972年,就是他在演説中提及令人深刻的蝴蝶效應:「可預測性:在巴西的蝴蝶拍動翅膀,是否會引發德州的龍捲風?」

 

現在,量子力學看來也「所見略同」,其中一個基本發現,稱為「波粒二象性」,為甚麼它與測不準原理關係如此密切?我們看看 gooclass 講者陳志宏博士怎麼說:

 

 

 

 

其他講學:《陳志宏暢談物理學》全集

https://www.youtube.com/playlist?list=PLs41xVEMB2j2J3l_FvZvE4QnVduTr4c6v

 

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