宇宙的因果论？人类为何无法准确地预测未来？
2020-03-30 05:40:26   来源：东方头条   

我们知道，通过生活中的蛛丝马迹，人们可以大致推演出事件的前因后果，甚至从某个事件推测出可能的未来。

换句话说，我们的宇宙是由因果驱动的，现在发生的事会直接导致以后发生的事。正因为如此，宇宙中的许多事物都是可以预测的。我们可以预测什么时候会发生日食，或者什么时候可以发射火箭到火星。反过来也一样，通过观察现在发生的事件，我们可以回顾过去，了解过去发生了什么。例如，我们可以观察今天的星系运动，知道宇宙曾经处于我们称之为大爆炸的热致密状态。时间的对称性

这是有可能的，因为物理学的一个特性被称为时间对称性。不管时间的方向如何，物理定律都是一样的。如果你观看一颗轨道行星的动画，你无法知道它是向前还是向后运行。因为物理学的因果关系允许因是果，果是因，时间没有优先的方向。

所以我们无法判断这个动画是在时间上向前运行，还是向后运行?但是抛开这个问题，你可能会说，那热力学和熵呢?我的咖啡一放在桌子上就会凉下来，如果我把杯子掉在地板上，我就无法把它还原。这也就是说时间只有一个独特的方向吗？不完全是。时间“逆行”

我们知道热力学本质上是累积的，熵确实会随着时间的推移而增加，但那是因为可能的无序状态比有序状态要多得多。这有点过于简化了，但对于日常生活来说已经足够了。如果我把一把沙子抛向空中，沙粒几乎肯定会以某种随机的方式落在地面上。然而，有无限小的机会，他们会降落在一个完美的圆内。机会是如此之小，以致于我们永远不会看到它发生，但它不是不可能的。混沌系统几乎不可能预测，但我们原则上可以用足够的信息预测它们。由于时间的对称性，我们也可以回到混沌系统的初始状态。

这就是所谓的逆行。它是一种从当前事件“预测”过去事件的能力，是基础物理学的核心。关于量子物理、经典物理和热力学，我们学过的一件事就是它们都归结为信息。任何系统的状态都包含您需要的所有信息，以预测接下来会发生什么。这意味着信息是一个守恒的量，就像能量一样不能被创造或毁灭。黑洞能保护你的秘密吗？

那么信息既然无法毁灭，也无法被创造。那么一个悬而未决的大问题是信息守恒是否适用于黑洞。如果我把我的个人信息扔进黑洞，它永远也逃不出去。一旦它跨越了事件视界，信息就再也逃不掉了。这是否意味着我内心深处的秘密永远是安全的?这个信息悖论对量子引力有着巨大的影响，但已经不属于我们这个时代。

但即使不借助视界或量子物理，倒退也会失败吗?由于经典物理学是确定性的，所以逆行总是可能的。但一项新的研究反驳了这一观点。最新研究的结论

在这项研究中，研究小组用计算机模拟了三个巨大的黑洞在引力作用下的行为。在每次模拟中，他们都会改变黑洞的初始位置，以观察它们的运动随时间的变化有多相似或多不同。这种三体问题是混沌系统的经典例子，这是一个研究系统可预测性的好方法。

正如你所预料的，当你改变初始条件时，你会得到非常不同的结果。随着时间的推移，小的差异会导致大的差异。我们对混沌系统的了解已经有几十年了。但研究小组发现，即使是最小的变化也会导致很大的变化。当他们把移动的距离缩小到一块木板的长度时，大多数的模拟结果仍然是一致的，但是大约有5%的模拟结果仍然相差很大。

这很有趣，因为普朗克的长度大约是量子系统的尺度极限。小于这个数，已知的物理定律就失效了。由于模态中的物体是大黑洞，这不是量子不确定性的某种影响。在他们的模拟中也没有一些不确定性。这个三体系统的不可预测性似乎是内在的。

所以我们不能总是准确地预测未来。但是由于万有引力定律在时间上是可逆的，这也意味着对于某些系统我们无法知道它们的起源。

所以，请记住，这是关于我们所能知道的极限。我们仍然可以通过我们今天所看到的来理解宇宙的历史。但这可能意味着信息并不总是守恒的，即使是在一个简单的经典系统中。如果这是真的，它可能会改变我们理解物理学最基本本质的方式。

有兴趣的朋友可以直接用今日头条app上方的搜索框输入“预测未来”，就可以获取到你所需要的知识了！