如果我知道了宇宙中所有粒子的運動狀態，我是不是可以預知未來？

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所需條件：

1. 全宇宙存在一個柯西面（諸如裸奇點就是反例）；

2. 柯西面上的量子態所有細節（並非「所有粒子的運動狀態」）；

3. 量子力學的酉演化是正確的（即時間演化不產生額外信息，信息守恆）；

有了以上條件，原則上就算是掌握了全宇宙的所有信息，其中自然包含未來的所有信息。

不過存儲這些信息是需要物質和能量基礎的。除非你把整個宇宙當做一個計算機，不過這樣的話這個問題就沒有意義了；否則只要這些物質基礎在這個宇宙中（比如說「我」），那麼它不可能存儲比它自身更大的整個宇宙的信息，因此不可能。所以

4. 需要一個獨立於宇宙的存儲和計算系統——而根據一般對宇宙的定義這是不可能的。

題主的這個假設是物理界很著名的一個思想實驗，是由法國數學家皮埃爾-西蒙·拉普拉斯於1814年提出的「拉普拉斯妖」。這個思想實驗假設有一個全能的的惡魔，它能夠準確地得知宇宙中每個原子的位置和動量。那麼，根據牛頓的經典力學，這個惡魔是可以預知未來任意時刻任意原子的位置和動量的，換句話說，這個惡魔能夠預測未來（這也是機械唯物論的觀點）。如果這個可怕的惡魔存在，那麼決定論告訴我們，自由意志也就不復存在了。

但是，這個惡魔是不可能存在的。

首先，其他的答案也都說了，近代的量子力學否定了這個惡魔存在的可能性，因為哥本哈根詮釋中的海森堡不確定性定理表明了我們無法同時準確得知一個粒子的位置和動量。因此無論這個惡魔的信息量有多大，它所預測的未來一定會有偏差，而這個偏差會被宇宙中龐大的粒子數量無限放大。同時，混亂理論也證明了未來的不可預知性。另外，由於拉普拉斯妖的未來可預知性是基於經典力學的可逆性，後來發展出的不可逆性、熵與熱力學第二定律都否認了這個惡魔的存在性。

但是，即使我們忽略所有這些因素，這個惡魔的存在仍然是不可能的。我們可以從一個邏輯的角度去推斷，假設這樣一個惡魔存在，並以一台超級計算機的形式存在。那麼首先如果我們建造兩台這樣的計算機，Daivd Wolpert證明了這兩台計算機之間不可能相互完全預知對方，從而違背了這個我們對於這個計算機的前提假設。另外，就算我們只建造一台，由於這個計算機本身也是這個宇宙的一部分，它的粒子也必須被包含在計算當中，然而根據簡單的邏輯可以推斷出，這樣的計算定會產生邏輯悖論，從而否認如此計算機存在的可能性。詳細可以看一下David Wolpert於2008年發表的論文：[0708.1362] Physical limits of inference

最後一點，建造如此計算機所需要的存儲能力和計算能力是不可能達到的，我們最高能夠達到的算力應該是基於宇宙的最大熵，根據這篇 Focus: If the Universe Were a Computer 文章所計算的，這個極限大約是 $10^{120}$ 比特大小。雖然很大，但要儲存並處理、計算宇宙中無限多的數據，顯然是遠遠不夠的。

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但是，為什麼不能滿足一下題主的好奇心呢？

如果我們忽略上述一切問題、矛盾，讓這個宇宙成為一個滿足題主願望的童話宇宙。那麼，如果前提達到，你的確是可以預知未來的。

請推翻以下公式先

ΔxΔp≥h/4π

謝謝邀請！

知道世界所有基本粒子的初始狀態以及物理規律，則可以預測未來任何時刻世界的狀態。這是機械唯物論的觀點。

如果把這種觀點極端化，可能連人的心理活動都可以預知。未來是唯一確定的。

現代正統科學理論不認同這種觀點。從自然科學角度來講，不確定性原理決定了無法同時確定一個粒子的位置和動量，量子力學的基本觀點就是不確定性與隨機性：我們對一個物體的某個物理量進行測量，可以得到不同的結果，每一種測量結果稱為一個本徵態。在測量之前，這個待測量量處於糾纏態，它是不確定的。因此，自然界的初始狀態就是不確定的，發展結果自然也不確定。

所謂科學，所有的結論必須可以被證偽。也許某一天，我們發現量子力學是錯誤的，世界就是由上帝擺好的一副多米諾骨牌，上帝推倒第一塊，世界就會按照物理規律向前發展。那樣的話題主的觀點就正確了。

如果真的那樣，那麼未來就是唯一確定的，命運無法改變，我們無需努力奮鬥。什麼時候升官發財，什麼時候生病死亡，早就安排在生死簿上。

想一下，心裡還有點小激動呢。

因為題目只要求「預知未來」而沒說預知的準確程度和正確率，所以答案是可以——甚至都不需要知道所有粒子的運動狀態。我們連拿水杯這種動作時都需要做一定程度的預知。

拉普拉斯也是這樣想的

他的這個假定是不成立的

粒子用什麼描述，波函數。波函數是幾率波啊，不確定啊不確定，大BUG。

當然，你給了這樣一個硬假定，咱們就按假定來，但是你的算力也是不夠的。三體以上相互作用問題無解析解，不是數學不夠是真的不能，那麼只有數值解，數值解必然有誤差，誤差隨時間演化帶來的差異就是混沌，混沌就是不可預知。

一定要認清一個事實，上帝在造人的時候就沒想過要造一個全知全能的人類或者別的什麼，凡人和上帝一樣那就壞了規矩、沒了綱常。

用你這個設定，有那種可能性需要兩個前題，一個是你有足夠的算力和存儲記憶下全部粒子運動，另外一個是你得有足夠的算力去進行推算，這兩個算力本身可能規模上就不比整個宇宙小多少，也就是說你想實現這種推算你的計算機最起碼其組成的物質規模要大於本宇宙很多

而你這個設定本身就不可能實現，參見不確定性原理測不準原理 ~

外宇宙超級大神才有可能實現，比如說我們用加速器對粒子（粒子是另外一個宇宙）進行的實驗

其實，即使不考慮量子力學，按照機械唯物主義的邏輯，你還是不能預測未來，因為還有混沌效應和數值計算的錯誤累積來阻止你。

如果你真的能用這種方式預測未來，人們也不用那麼辛苦地去研究納維葉－斯托克斯方程，哈密爾頓-雅各布方程，或者非線性擴散方程了.........

測不準原理：

when you observe it, you disturb it.

你這個想法早就有人想到過了，有個叫拉普拉斯的人，做了一個猜想，假設宇宙中有一個生物或機器，如果把宇宙此時此刻的所有狀態輸入，同時假設它擁有無限的計算力，那麼他是不是能通過經典力學預知宇宙的過去和未來，他的這個猜想，在很長一段時間內，沒有人可以提出反駁意見，直到二十世紀，那場讓整個物理學界絕望、痛苦、彷徨、恐懼的變革，一個年輕的學科誕生了，它叫量子力學，它提出了一個名為測不準的原理，即永遠無法同時測量出一個繞原子核運動的電子的動能和勢能，因為存在測量擾動，無論通過各種測量方式，測量本身的行為，都會對電子的狀態造成擾動，並且已證明對動能和勢能的擾動造成的誤差之和必然大於一個常數，也就是說，當你想盡辦法減小對動能造成的影響時，必然增大對勢能測量的擾動，這就是所謂的測不準，並且在薛定諤的波動方程中，存在一個名為概率波的變數，這個變數的物理意義是概率，沒錯，這又是一個不確定性，拿一個物理學上最經典的電子的雙縫干涉實驗做例子，我們都知道，電子具有波動性和粒子性，在雙縫干涉實驗中，粒子體現出了波動的特性，出現了明顯的條紋，有人為了驗證波動方程中的這個變數是粒子擊中屏幕的概率，提出了單電子的雙縫干涉實驗，每次電子槍只發射一個電子，當連續發射多次之後，他們驚奇地發現，電子居然又出現雙縫干涉現象了，但是我們知道，電子雙縫干涉，是波同時通過兩個縫隙時互相干擾造成的，如果每次只發射一個電子，為什麼還會發生干涉？難道是一個電子遇到雙縫時突然一分為二，同時通過兩個縫隙，然後自己干涉自己？有人又提出，我們可以在兩個縫隙上分別安裝檢測電子通過的裝置，這樣就可以知道電子到底通過哪個縫隙了，當然，當他們重新實驗時，他們確實發現了電子從哪個縫隙通過，但是他們驚恐地發現，雙縫干涉現象不見了，也就是說，觀測這個動作，干擾了電子行為，這聽上去仿若天方夜譚，但是確實發生了，並且每個電子在發射出來時，表現為粒子，遇到縫隙時，表現為波，干擾後，電子落在屏幕上之前，粒子的落點是不確定的，我們只能說，它落在某個區域的可能性為多少，沒錯，就是概率，這是拉普拉斯妖也不能知道的事情，就連愛因斯坦，到死也不承認這種理論，他說過一句非常有名的話，上帝是不擲骰子的，可是事實是，上帝確實是擲骰子的，所以，你假設的前提就有問題，你不可能知道宇宙中所有粒子的運行狀態，你甚至連一個原子上電子的運行狀態也不可能知道，何談預知未來？

好問題

自牛頓發現三大定律之後，人們對宇宙的認識進入了一個新的時代，人們發現可以用數個公式完美解釋宇宙中天體、物體的運動規律，換言之：宇宙是有內在規律的。宇宙很像一個上了弦的鐘錶，它按照一定的規律在完美的運行。

有因必有果，宇宙中任何一個原子，在這一時刻的運動方向，運動速度，都是由上一時刻的運動方向，運動速度所決定。我們知道兩個粒子的運動速度，方向，就可以推斷出它們碰撞後各自的運動速度和方向。舉個例子：扔骰子看似一個隨機的點數，但如果我們知道出手的速度，角度，旋轉，空氣濕度，空氣分子與骰子相互碰撞，桌面的分子運動狀態，等等數據，那麼我就可以計算出骰子運動軌跡，碰撞桌子的角度，碰撞後的變形，彈跳，我就可以計算出它能投出幾點。我算不出來是因為我沒有掌握足夠的信息，沒有足夠的運算量，但從理論上來說，我可以計算出來。

所以我們可以合理的得出如下結論：

如果我們有足夠的運算能力，我們可以知道現在這一時刻宇宙中每一個原子的運動速度和方向。

如果我們有足夠的運算能力，我們可以向前計算出上一時刻宇宙中每一個原子的運動速度和方向，一直可以算到宇宙創生的那一刻。我們可以計算出宇宙的歷史。

如果我們有足夠的運算能力，我們可以向後計算出下一時刻宇宙中每一個原子的運動速度和方向，一直可以算到宇宙熱寂的那一天。我們可以計算出宇宙的未來。

這就是決定論眼中的宇宙，上帝只是在開始的時候上了一下弦，撥動了一下擺錘，整個宇宙便開始完美的運行，宇宙的結局從一開始就確定了下來。生命的產生，智慧的出現，包括你來知乎提問，包括我在知乎回答，包括各位看官看到這段文字，都是在大爆炸的那一刻就已經註定會在今天發生。

可惜這是錯誤的觀點

人類認識到這一觀點可能不正確始自20世紀初，量子理論的興起與完備使人們認識到：我們不可能同時知道一個粒子的運動方向和具體位置，你對速度知道的越准，你就越測不出它的位置，反之也一樣。這就是測不準原理。

這種測不準不是因為儀器的不先進導致的，而是物質的內在屬性決定的。愛因斯坦聽到這一理論一開始是崩潰的：我的相對論已經很瘋狂了，你的量子理論更是精神病晚期。愛因斯坦拒絕接受這一理論，終生都在與波爾鬥爭。

愛因斯坦：上帝不擲骰子

波爾：別指揮上帝該做什麼

事實證明，波爾是對的。

所以，我們不可能同時知道宇宙中所有的粒子在某一時刻的位置和運動，這是理論不允許的，所以，我們不能預知未來。

並且，有個非常恐怖的現象是：我們是否觀察一個粒子，會導致這個粒子由一個彌散在全宇宙的波迅速塌縮成一個具體的粒子。也就是說：意識可以作用於物質。

而意識的產生，不會是宇宙大爆炸時就已經確定的。我拒絕相信我在電腦前打個哈欠，也是130億年前就註定會發生的。

我們人類的歷史，人類的文明，是每一個參於其中的人類的意識所書寫的。根據蝴蝶效應，我一個小小的動作，也許會導致未來出現劇烈的改變。我不認為你能預知我的意識，理論上也不可能。

原來你就是拉普拉斯妖啊！

我已經可以預知未來了。

扔一枚硬幣，我所看到的未來就是正、反、立、滾、湮。

如果還有沒補全的可能性，全部算進去。

這樣我就可以驕傲的說：一枚硬幣，無論你怎麼扔，我都能預知結果。

你說概率集合不算結果？

誰跟你說概率了？

我說的是所有平行宇宙中的結果。

"知道所有粒子的運動狀態", 假定宇宙中在"你的大腦之外"存在N個粒子

即使你的感知能力可以達到用你腦子裡的一個粒子記錄下宇宙中的一個粒子, 即使你的大腦"處理器"只需要1個粒子.

那麼這已經是2N+1個粒子了... 也就意味著你大腦中的粒子比大腦外的整個宇宙的粒子數量還要多一個.

這樣的"預知系統"顯然是有很大問題的. 即便那個多出來的1忽略不計, 一半對一半的各種力也已經足以帶來足夠大的擾動了.

也就是說:不存在可以模擬整個世界的模擬器. 可以模擬才意味著可以預知.

這個設想本身就違背了信息熵的原理.

你只能預測各種未來的概率

根據Hamilton dynamics是可以的，但問題是你根本沒辦法搞清楚所有粒子的運動狀態。

那你就是上帝。

但你顯然不是上帝。

提出正確的問題，是尋找正確答案的第一步。

提出錯誤的問題，是搞暈你自己的第一步。

答案是可以。
如果前提為假，則蘊含條件式恆真。
由於不確定性原理，你不可能同時準確地知道宇宙中所有粒子的狀態。
所以如果你同時準確知道了所有粒子的狀態，那麼一切命題（包括預測未來這個假命題）都可以使題設這句話為真命題。

經典力學的答案是可以的；量子力學的答案是不行的；換句話說，量力否定了上帝存在的可能性。

確定性分經典確定性與量子確定性.

我們說, 世界的運動是有確定規律的, 給定一個時刻的狀態, 過去與未來是完全可推知的, 這是針對量子確定性而言的.

而量子態坍縮的隨機性, 簡併真空的自發對稱破缺, 以及弦論地景的巨大, 都意味著世界在經典層面上的確定性的消失.

上述第三點, 確保了經典世界的不惟一性, 以及自由意志的存在.

大膽一點可以猜測, 經典世界內部的多樣性及其本身為什麼是這樣, 以及人類的自由意志, 都是對稱性自發破缺的結果.