دیو لاپلاس

فرض کنید که کنار یک میز بیلیارد ایستاده‌اید و در حال تماشای بازی دو نفر هستید. وقتی نفر اول می‌خواهد نخستین ضربه را به توپ بزند، شما با دقت به نحوه‌ی گرفتن چوب بیلیارد توسط نفر اول، نگاه می‌کنید. او در یک لحظه ضربه را می‌زند. ضربه‌ای که او به توپ می‌زند، در جهت خاصی به توپ تکانه‌ای وارد می‌کند. حالا فرض کنید شما دستگاهی در اختیار دارید که می‌تواند تکانه‌ای که فرد اول به توپ وارد می‌کند را به شما اعلام کند. شما همچنین از موقعیت توپ‌های‌ دیگر که ساکن هستند اطلاع دارید. آیا می‌توانید با داده‌هایی که در اختیار دارید، پیش‌بینی کنید که آن تکانه‌ی اولیه، مابقی توپ‌ها را چطور از جای خود حرکت می‌دهد؟ بله حتما.

شما مقدار تکانه را می‌دانید و می‌توانید‌ خیلی راحت، حرکت تمام توپ‌ها و همچنین محل نهایی آن‌ها را پیش بینی کنید. اصلا ما با همین نوع محاسبات است که می‌توانیم یک فضاپیما را از اینجا به سمت مریخ روانه کنیم و اطمینان داشته باشیم که آن فضاپیما سرانجام می‌رسد. حالا فرض کنید‌ دستگاه شما، حرکت توپ‌ها بعد از ضربه‌ی بازیکن اول را ثبت کرده است و شما هیچ اطلاعاتی از ضربه‌ی بازیکن اول ندارید که او در ضربه‌ی اول چه تکانه‌ای وارد کرده است. آیا شما می‌توانید با داشتن اطلاعات حرکت توپ‌ها بعد از ضربه، شدت و جهت ضربه‌ی اولیه را محاسبه کنید؟

اینجا ما دیگر داریم گذشته را می‌خوانیم و نمی‌توانیم بگوییم پیش‌گویی. اما آیا می‌توانیم؟ بله حتما می‌توانیم که محاسبه کنیم و ببینیم که بازیکن شماره‌ی یک، ضربه را با چه تکانه و در چه جهتی زده است که توپ‌ها به این شکل به اینور و آنور حرکت می‌کنند. پس برای ما فرقی نداشت که راجع به آینده حرف بزنیم یا راجع به گذشته. انگار که با داشتن آن اطلاعات، گذشته و آینده برای ما یکی‌ست.

حالا فرض کنید ما از حرکت دست بازیکن اول هم اطلاع داشتیم. آنوقت می‌توانستیم نحوه‌ی حرکت چوب بیلیارد را هم پیش‌بینی کنیم. اگر یک مرحله قبل از آن، از حرکت مولکول‌های داخل مغز این بازیکن خبر داشتیم، می‌توانستیم حرکت دستش را نیز پیش‌بینی کنیم. فقط کافی بود اطلاعاتمان راجع به این سیستم کامل می‌بود تا گذشته و آینده‌اش را بخوانیم. حالا اجازه دهید این را به کل جهان تعمیم دهیم. فرض کنید موجودی موقعیت تک تک ذرات جهان و همچنین جهت حرکت و تکانه‌ی تک تک ذرات جهان را در اختیار داشته باشد. حالا این موجود می‌تواند مکان و حرکت تک تک ذرات جهان را چه در گذشته چه در آینده محاسبه کند. برای چنین موجودی هیچ چیز نامعلومی وجود نداشته و آینده درست مانند گذشته می‌تواند در برابر چشمانش حاضر باشد.

اولین بار لاپلاس فرانسوی، در سال ۱۸۱۴ این استدلال را مطرح کرد. دیگران از آن موجودی که از همه‌ی حرکت ذرات خبر داشته و می‌تواند گذشته و آینده را ببیند، به عنوان دیو لاپلاس یا laplace’s demon یاد کردند. این استدلال بیانگر یک تفکر جبرگرایی‌ست البته که این ایده کاملا براساس ایده‌های مکانیک کلاسیک است و ما در مکانیک کوانتومی از چنین قطعیتی برخوردار نیستیم. اما با این حال، ما می‌دانیم که طبق اصل تطابق (correspondance principle) سیستم‌های کوانتومی نیز وقتی در ابعاد بزرگ به آن‌ها نگاه کنیم، باز هم به صورت آماری رفتاری کلاسیکی از خود نشان می‌دهند. پس دیو لاپلاس اگرچه نمی‌تواند رفتار مثلا یک تک ذره مثل الکترون را پیش‌بینی کند، اما در ابعاد بالاتر مثلا برای یک مولکول که از اتم‌هایی ساخته شده، مجددا دیو لاپلاس موفق می‌شود. پس استدلال لاپلاس هنوز هم تا حدی صحیح به نظر می‌رسد.

– ابا اباد