是不是知道了世界上所有分子的運動軌跡也就能預測未來了？

01-16

假如一個人被車撞了，他可能會覺得自己很倒霉，但是細想一下，如果他在早上晚起幾秒鐘，如果昨晚不接那個電話早點睡的話，如果他晚上不喝那麼多水半夜上廁所的話，這都會影響他早起的時間，也就間接避免了他走路被車撞的事實。所以能不能說，當一個人發生意外時，是他生前經歷的一切把他推到那一步的？
再問一個，人的任何想法是不是都是既定的？人的思考是根據神經元的運動產生的，但是神經元的運動軌跡是怎麼發生的呢？那個神經元為什麼要像左運動而不是像右？是不是知道了世界上所有分子的運動軌跡也就能預測未來了？問題可能問的很白痴，但是真的困惑了我很久啊~求解

你的想法很好，我高中時代學經典物理最入迷的時候也想到過，下面是我自己的解答，希望對你有幫助。

在量子理論之前，這個說法是受到很多人支持的，稍稍正規的表達是：如果在某時刻，我們知道了宇宙中所有基本粒子（原子）的位置和速度以及相互作用，原則上，我們可以計算出這所有基本粒子（原子）在下一時刻的位置和速度以及相互作用，以此類推，我們可以知道未來每一時刻它們的位置和速度以及相互作用。因此我們便可以預測未來。即便複雜如人體，只要知道了組成你的所有粒子的狀態，那麼我便能預測你下一刻以及未來會幹什麼。所以人們以為自己具有的自主控制自己的能力，其實從宇宙誕生的那一刻便被程序化好了，你這一刻所做的事情便是許許多多小粒子設定好的「碰來碰去」結果而已。

這種觀點在18、19世紀非常流行，被稱為機械唯物主義，是一種樸素的機械決定論。拉普拉斯有一句名言：此刻的宇宙是上一時刻宇宙的結果，也是下一時刻宇宙的原因。

這其實是牛頓力學的推論。最簡單的情況是考慮兩個小球的初始位置、速度和受力情況，學過初中物理都知道他們接下來會怎麼運動。

但是，論斷成立有以下幾個前提：

1. 物質都是由最基本的粒子構成，這些粒子可以被視作小剛球，且符合經典物理的運動，即F=ma。

2. 你得有足夠強大的能力或者機器，讓你可以保存下或者計算出整個宇宙（至少是大量粒子體系）中所有粒子的狀態。

然而以上第一點已經被推翻，被現代物理（主要是量子力學的崛起）推翻；第二點基本不可能實現，即便是理論上。

1成立，2不成立：說明宇宙是從誕生那一刻起（如果有誕生的話）就是被決定好了的，只是我們無法預測而已。

人類目前連最簡單的三體問題（看作三個小粒子）都找不到精確的解析解；混沌現象（蝴蝶效應）等等這些都預示著要做到2真是太難了。為什麼說混沌現象基本斷絕了人的這個念想？舉個例子，如果你要將5小時之後的預測精確在1cm之內，那麼可能你對初始條件的掌握應將誤差控制在10^(-100000000....)之內。

而且，似乎有人已經論證了，應用資訊理論方面的原理，理論上人類不可能造出來這麼牛逼的機器來。

但是這並不妨礙第一條，如果第一條成立，那麼整個宇宙還是決定論的。決定論的畫面多麼美好，上帝從來不扔骰子。愛因斯坦是牛頓的忠實信徒，直到死，他都無法接受量子理論，無法接受一個非決定論的世界。

然而，第一條也不成立。

謝邀。

這可是一個哲學問題，也關係到我們如何理解物理學。

數百年前，古典物理學的成功讓人覺得，只要我有一堆物理學的公式和相應的初始條件，這個世界所有分子軌跡就可被預測了。這也影響到人們的宗教信仰，如不再相信命定論（doctrine of divine providence），轉而相信自然神論（deism）或泛神論（pantheism）等等機械式世界觀，或唯物觀。

當然，這有難度，因為我們沒有這種計算能力，所以我們有統計物理，讓我們用概率去弓大手模描述不太清楚的事；我們有混沌理論，指出在非線性系統中，初始條件的微小差異會使系統後來的演化造成巨大差異。當然，你可以說，如果我們能夠完美解決這些計算問題，我們仍何造出準確預測。

但後來出現了量子力學，即使量子態的演化有其確定性，但系統本身有概率性，而且和觀察有關。另外，統計力學中的熵的概念，原來是個蠻基本的概念，不光可用概率表達，它也用以量化信息，這就某程度上指出，宇宙本就有概率的性質，而不是機械式的。

另外，重整化群理（renormalization group）論讓我們看到，在很多系統中，我們確實不必要用微觀的細節去描述更宏觀的物理。所以我們真的要費神去處理世界所有粒子的計算嗎？

統計物理十分有趣。

不能。而且不需要扯到量子力學，在宏觀的牛頓力學範圍里就可以解釋這個問題。

經典的三體碰撞問題：考慮三一樣的個剛體小球ABC，從三個方向以直線運動而來，三者會碰到嗎？碰撞的結果是怎樣的？

你仔細考慮以後會發現，碰撞的結果其實強依賴於碰撞的順序，而碰撞的順序非常精確地依賴於三個小球的初始速度（矢量）。

當我們討論「知道一個小球的運動狀態「時，其實是在說我了解它的速度到了某個精度，比如小數點以後1000000位。然並卵，因為在三體碰撞問題里，可以想見，第10000001位的數字變化，也可能導致碰撞順序變化，從而極大改變最後的結果。

這個現象叫「混沌」。

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評論里說如果存在絕對精確的初值，是不是就可以了呢？不是的，只要你的信息處理和計算能力有限，還是會遇到混沌問題。為什麼？

初值是一段信息，你必須能在有限的情況下處理完這段信息，這就要求這個初值是可以用有限的方式表示出來的——比如根號二，就是個絕對精確的值；或者e，我可以知道它的有規律的級數通項——對於一個一般的無理數，就完全沒法參與計算（因為能力有限無法處理無限的信息）。

這就是你會遇到混沌的理由。

進一步，在實數里，這種有限表達的初值有多少呢？數學上說實數集中代數數的測度為0，我們要求的「有限信息數」比這個範圍要寬一些。這個問題我覺得和圖靈停機問題以及哥德爾不完備定理都有一定的關係，有限信息數類似有限步內停機，這種數佔得測度有多少呢？（我猜）還是0。（理由是把所有可能的有限信息表達都對應到類似哥德爾數的自然數上，只要不出現奇怪的東西，這樣「有限信息數」的數量我猜想和自然數是一樣多的，都是阿列夫0。）

如果上面猜想成立，那麼你隨便測定一個數值，100%是一個無限信息數。

這個是牛頓時代的機械決定論，是錯的，原因有兩個。

初始狀態無法確定。微觀粒子的狀態不是單一值，而是隨機分布。這個隨機分布是無法測量的。

演化過程無法確定。系統的演化即量子疊加態的塌縮是真隨機，無法預測。

至於宏觀物體為什麼不具有以上的性質，回答就是沒有原因。數學上可以推導證明，然而不是所有事情都有個直觀解釋。舉個例子希望幫助理解，在平鍋裡面隨機炒一顆綠豆和一顆紅豆，那麼兩顆豆子可能出現在鍋裡面任何地方；在平鍋裡面隨機炒很多綠豆和紅豆，那麼結果一定是兩種豆子均勻混在一起。

謝邀_@多多洛

我以前也是這麼想的，自從學了混沌分形非線性複雜科學原理與哲學。。。。。。

我知道很多朋友會從量子力學的層面上來談事件發生的概率性，其實在宏觀物理層面上也會出現無序度的混亂，打個比方……

有一個特別有名的方程

初中就學過的一元二次方程，而現在我們任取一點在0到1範圍內的x值，代入方程進行迭代

像這樣

儘管我們有一個明確的方程和一個明確的x值，但根據大量的相關計算，最後得到的迭代值將出現完全混亂的狀態，與初始x值毫無關係，在整個0到1的範圍內進行跳躍。

這就是混沌學，

不能。

首先根據海森堡的不確定性原理（Uncertainty principle），我們不可能同時完全精確地知道某一時刻每一個分子的位置和動量（速度）。而在物理裡面普遍存在的對初始條件高度敏感的系統中（包括著名的三體問題等），任意小的測量誤差都會在經過足夠長的時間後導致預測結果相比於實際情況偏離得足夠遠，這就是所謂的混沌現象（Chaos）。

其次，即使能夠知道某一時刻每一個分子的位置和速度也是不夠的，因為位置與速度相同的條件下，分子內部的原子等粒子的運動狀態並不能確定，這會導致預測的不準確。這就好比沿著相同軌道運行的同一型號的導彈在到達某一點時是否發生爆炸取決於內部的指令，僅僅依靠導彈的運動軌跡是無法做出準確的預測的。

最後，即使某一時刻所有數據都收集完全了，也需要近乎無限的計算能力才可能作出最好的預測。而且這種預測仍然受限於量子力學的統計本質。

我們能說的只有概率。

不可能，別說所有的分子了，3個及3個以上都不行。

我以前也是這麼困惑的，直到

……………………………………………………………………………………………………………………………………直到我學了量子物理，然後就

更困惑了。

牛頓和萊布尼茨也做過同樣的設想，認為一切都是有「因果關係」聯繫起來的，一切世界的運動都是由確定的規律決定的；知道了原因以後就一定能知道結果。

不過在後來龐加萊對三體的研究開始，以及現代物理學根基的量子力學的逐步建立，這些設想逐漸被推翻，被稱作「機械決定論」了。

混沌的發現，任何微小的誤差會導致完全相反的結果；建立在概率統計和不確定理論等基礎上的量子力學更是更新了對微觀物理世界的認知。

但是，混沌和量子力學並沒有完全推翻牛頓力學和微積分的結論，而是一種「否定之否定」意義上的新認識：

混沌是在承認現實世界的誤差不可避免的情況下由決定論公式（如洛倫茲方程組）觀察到的現象；
在承認量子力學是正確是前提下,量子力學可以解釋所有絕對論解決的問題，但決定論不能解釋量子力學的解決的問題,大家認為的決定論只是量子力學被人所觀測到的一個側面而已。

關於這些，可以找一些有數學物理背景的書看一下，不建議看一些類似玄學的書。要知道，量子力學對宏觀世界的解釋很多是不成立的，進入混沌也是有條件的，有些比喻你盡可以把它們當作玩笑，或者對某種理論加深印象的一種形象解釋吧，要真說到科學理論的話，一定要注意原結論的條件和假設。

我對周易里蘊藏的智慧也感興趣，裡面的很多經驗應該是無數後人總結的，這是中國古代文化從另一條路得到的結論，就跟西醫和中醫都能治病道理一樣。

題主的問題19世紀就有人想過了，有個著名的概念叫做拉普拉斯妖，後人根據著名法國數學家拉普拉斯的觀點形成。拉普拉斯堅信決定論，他在他的概率論（Essai philosophique sur les probabilités）導論部分說：「我們可以把宇宙現在的狀態視為其過去的果以及未來的因。假若一位智者會知道在某一時刻所有促使自然運動的力和所有組構自然的物體的位置，假若他也能夠對這些數據進行分析，則在宇宙里，從最大的物體到最小的粒子，它們的運動都包含在一條簡單公式里。對於這位智者來說，沒有任何事物會是含糊的，並且未來只會像過去般出現在他眼前。」拉普拉斯這裡所說的「智者」便是後人所稱的拉普拉斯妖。但是拉普拉斯以後，近代的量子力學詮釋使得拉普拉斯妖的理論基礎受到質疑。粒子物理學家、神學家約翰·波金霍爾指出，由於電子位置的不確定性，即使相互作用僅考慮牛頓力學，試圖計算一個氣態氧分子（O2）在與其他分子碰撞50次（約0.1ns以內）後的位置也是無效的。化學家羅伯特·尤蘭維奇在他的書中指出（Growth and Development, 1986）19世紀物理學的不可逆過程、熵、及熱力學第二定律已經使得拉普拉斯妖成為不可能。拉普拉斯妖的可能性是建立在經典力學可逆過程的基礎上的，然而熱力學理論則指出現實的物理過程都是不可逆的。所以無法實現對未來的長久預測。

門外漢表示，某本書上寫過……這是一種機械唯物主義的想法……量子力學等的出現，證明了其不可能實現…

不能知道。因為分子層級還不夠。

但即使到原子亞原子層級可以做預測了，但還是會遇到問題，每次觀察會改動粒子啊。至少目前的技術和理論做不到觀察粒子而不改變粒子。

機械唯物主義拉普拉斯妖

說個目前最常見的

三體運動，是經典力學的吧？

除了幾個特殊解

其他都無法預測

不能

其實我們對這個世界知之甚少，即使現在所有的理論，可以解釋的現象也是有限的。

所以從這個角度看，我們的所有知識，都是一種實用主義的產物，不是什麼真理。

所以，該幹嘛幹嘛吧，別想那麼多！！

那麼，我們來測一下這個光子的速度和位置。嗯，很顯然你不會知道我會知道什麼信息。

我們可以簡化一下這個問題。

一個系統中，如果知道了系統運行的所有軌跡，那麼是否能預測這個系統中的未來？

那麼，作為一個菜B，我首先想到要考慮以下幾個條件：

這個系統存在隨機生成器否？

這個系統是否會受到外界刺激？

就算計算能力足夠，如果這個系統中存在醇香的隨機生成器，那麼，就有不可預測的部分存在。另，如果會受到外界刺激，那麼這個由於只知道系統內的所有軌跡，那麼。不可預測。

所以假設上面兩個回答的答案是否，接下來繼續談計算能力這個問題。

假設這是一個簡單系統，只有2個粒子存在，在一個單向軌道上行進。但是所有粒子的初始狀態是未知的，即，對我們來說，隨機。

那麼，我們定義預測，為，你知道所有粒子，未來的所有可能軌跡，為了簡化問題，我們假設只定義記錄粒子的速度和方向，不用考慮位置。

假設我們擁有神力，可以把其中一個粒子用作記錄，記錄另一個粒子的軌跡，記錄方法很簡單，設定和另一個粒子的方向相同，記錄方向，設定為和另一個粒子速度相同，記錄速度。

那麼，在兩個粒子的簡單模型下，我們是可以「預測未來」的，對吧？

那麼，假設現在你丟了一個粒子進去，粒子為3個了，怎麼辦呢？

由於你只能用一個粒子，一種方式記錄，那麼，其中一個粒子由於狀態不可知，無法被記錄，那麼，這個系統的「預測未來」特性，就崩潰了。

是吧？這麼簡單就崩潰了。毫無意義。

這裡有人可能要提出了。那麼，我們兩個粒子記錄另一個粒子的狀態不就好了嗎？

或者，當多了一顆粒子的情況下，我人為的去讓多出來的粒子端正坐好，這我不就能預測這個系統了嗎？我觀察一個，控制兩個。

在這個簡單系統中，每當一個粒子的信息需要被記錄的時候，就用一個記錄，如果超出，則超出的粒子，記錄任意一顆粒子的軌跡。

OK。那麼，在這種假設下，我們擁有的運算能力，至少要達到「一半」的粒子，才能夠把狀態記錄下來。

那麼問題來了。這「一半」的粒子，本身的狀態到底是什麼呢？我們記錄信息這個行為本身，就破壞了系統，也就是說，我們不是在「預測未來」，而是在「改變未來」。或者換個角度說，你沒法同時知道兩個粒子本應擁有的狀態（因為出於某種原因你至少要用一個粒子來記錄狀態）

在這個假設下，這個簡單的系統如果稱之為宇宙，那麼，要預測另一半的宇宙，我們起碼要佔有這其中大於等於50%的宇宙才可以。

好，現在來考慮一個複雜版本，現在假設粒子在只擁有「方向」和「速度」的情況下，還擁有一個屬性「相互作用」。

粒子不在只是在平行的軌道上運行了，而是，兩顆粒子在一個軌道上運行。粒子之間會有相互作用，比如，碰撞。

那麼，如果我們還是完全模擬「方向」和「速度」，就會產生一個問題。那兩個粒子的「相互作用」如何記錄呢？

完全記錄？由於我們假設了初始狀態對我們而言是隨機的，我們又希望持續記錄粒子的狀態。所以，我們無法保證，在我們的兩個粒子完全模擬了要記錄的粒子的「速度」和「方向」的情況下，還能記錄「碰撞」。

所以我們就需要一個額外的粒子記錄碰撞。比如，這個粒子設定一個基準速度，每當2個粒子發生碰撞，這個粒子的基準速度就乘以自己（加速跑一倍），比如設定這個軌道為一個圈，那麼，我們就可以記錄這個粒子的當前速度的對數與基準速度對數的比率（基準速度跑一圈多久，現在跑一圈多久），來記錄那倆粒子的運動狀態。

當然，這是一個假想的系統，我們暫時先不考慮速度的上限等問題，就假設這玩意可以突破天際加速上去你還很厲害能觀測到先。

那麼，在這種情況下，2個粒子的狀態，就需要3個粒子來記錄，才能保證不失去信息。

簡單理解的話，你的系統越複雜，你需要的記錄單元也就越多。你要預測的系統越複雜，你需要的記錄單元，會遠遠超過你所要預測的系統。

所以記錄所有粒子的所有具體信息這條路是走不通了。除非你假設宇宙大部分的事物都能為你所控制，這種情況下你才能預測「另一小部分」的未來。

那麼有沒有取巧的方法呢？比如，這個「知道」，不意味著面面俱到，而是只要能概括性地記錄某個信息就好？

謝謝邀請。

實際情況，遠比題主想像的要廣闊、複雜。

一、不可能知道所有分子的運動軌跡。
二、即使知道了世界上所有分子的運動軌跡也不能預測未來!

原因是，我們世界，除了能探測到的分子等，還有許許多多看不到的力量。這些力量，肉眼無法看到，目前所有最最先進的儀器也無法測量到。我認為，有些力量，不要說是現在的科學，就算再發展幾千萬年，它也看不到的。這些力量的存在時時刻刻分分秒秒改變著事物的發展。

三、除了人眼能看到的物質，還有很多看不到的東西，除了我們世界，還有千千萬萬無量無邊的世界——這些世界中有些生命是互動的。也就是說，各個世界之間的生命的力量是互相影響的。就算科學再發展幾千萬億年，也不可能計算得知這些力量的一丁丁點！更不要說全都知道——那根本是妄想！

四、人的思考並非神經元的運動產生。「思考是神經元的運動產生的「這個說法完全是個錯誤！顯著的例子就是瀕死現象。瀕死者，可以在沒有大腦活動的情況下視、聽、思維。

其實人的思考是意根的凈色根和浮沉根一起作用而表現出來的。

意根的凈色根是肉眼看不到的，只有天眼和佛眼才能看到，是解剖學不可見的。

意根的浮沉根是大腦，肉眼可見。

但浮沉根僅僅相當於一個通道，真正產生意識或者念頭的是凈色根——那個肉眼不可見、解剖學不可見的東西。

懂了這個道理，就完全確定，以肉眼可見的物質為基礎的西方科學方法論的研究方式，絕無可能研究明白意識是如何產生的！！！

有的人還在懷疑我這種觀點，事實上，已經有大量的實例證明，切除了一半大腦的人，也可以跟普通人一樣生存，這些真實案例可以確定說，意識並非西方科學家所想像的那樣大腦的確定區域對應於確定特色的意識現象——這完全是錯誤的！！！

而這些案例，卻能證明說，大腦像一種通道。如果這個通道缺少了，當然可以打通另外的通道，然後實現意識的現象。因此，並非切除了一半大腦的人就缺少了那一半的功能！

——這就是那些研究者們所稱的：「 人腦具有可塑性」。

不僅僅是病患因為不得已切除了一半大腦而使得大腦自身重塑，而且，打坐禪修等等方法，都能對大腦進行重塑，使大腦結構和功能發生巨大改變。

——這又是西方科學方法論絕無可能研究明白的！！！

（下面補充內容中有美國科學家證實了打坐對大腦改變的作用——當然也只是證實，該科學家也並沒有搞明白何以至此。）

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補充：
有的人或許認為我是沒有根據，胡說八道。
我還可以嘗試一些不同尋常的東西來說明題主的問題。
1、很多人死的時候，會出現地獄相。就是他要下地獄受報了，現象開始顯現了。雖然還沒有去受報，但是現象已經有了。有一類是寒冰地獄。要下寒冰地獄人，他會很冷。喝剛燒開的水都不感覺到熱，因為他業力使然。因此，就算你知道分子的運動狀態也不能了解那個人身上的現象——因為那已經不是我們這個物質世界的現象。就算是天才數學家+天才物理學家+最強大腦，他也算不明白。
這個世界之複雜，遠超過普通人所想像的。
我說的這個是不是真實的現象，人們是可以驗證的。只要大量的研究臨終現象即可得知。
2、雖然計算不出來未來，但是呢，做夢會夢到未來，也就是有所謂的預言夢的現象：12年奧運會，有人夢到劉翔在奧運會的跨欄跌倒，然後爬起來完成比賽。
昨晚做夢，夢見劉翔受傷了，在跨第一個欄的... 來自花花的廚房

因為這個預言夢的現象是存在的，那麼針對題主的問題，這就存在一個邏輯上的問題了。如果說都是物質分子運動的結果，那麼這個預言夢又是怎麼回事？這個夢是現在的分子運動狀況，事實上是未來的場景。那麼這個結果就已經出來了——這就是說，這在你計算之前，結果就出來了。而你又把它當做計算的前提條件來用。這本身就是邏輯上的混亂。
也就是說，因果顛倒了。本來是果，但是你計算的時候，卻把它做因。這怎麼可能呢？

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「美國哈佛醫學院神經學家Dr.Sara Lazar接受國家衛生研究院NIH補助的研究實驗報告：靜坐內觀冥想會改變大腦」

靜坐會改變大腦中文字幕版 http://www.tudou.com/programs/view/8hSCIA6P2U4/

同學，第一，你知道隨機現象嗎？

第二，就算是偽隨機，只要隨機變數夠大，你知道「了解世界上所有分子動向」需要多大的計算量嗎？你的計算機的體積得比這個宇宙還大。