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物理学についての根本的な疑問です

2012/05/07 09:25

現在の粒子の状態で次の瞬間の粒子の状態が決まると聞いたのですが、それはつまり未来はすでに決まっているってことですか？ランダムな要素は全くないのでしょうか？それが本当で、もし技術が極限まで発展すれば未来が予測できるってことですよね＾＾；

nktos
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物理学
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fedora777
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2012/05/11 01:30 回答No.7

質問については、以下の通りです。＞それはつまり未来はすでに決まっているってことですか？決まっていません。＞ランダムな要素は全くないのでしょうか？原子・分子レベル以下のミクロな世界では、未来についてランダムな要素があります。（正確には、ランダムではなく確率的に決まっています）＞それが本当で、もし技術が極限まで発展すれば未来が予測できるってことですよね＾＾；確率的にしか予測できません。 ●解説量子力学発見以前の古典力学の範囲内では、未来は決まっていることになります。運動方程式は、初期値が与えられれば未来の値は完全に決まります。ご指摘の通り、人間がどんなに頑張っても、それが物理法則に従っている限り未来は予測できる（未来はきまっている）ということになります。脳で起こっていることだって物理現象で、脳から出た信号を実行に移す筋肉の動きも物理現象だからです。しかし、量子力学の世界は、確率的に時間発展します。つまり未来は確率的にしか決まりません。ミクロな世界においては、古典力学は使えず、量子力学がその世界を記述しますので、ミクロな世界の未来は決まっていないということになります。ミクロな世界とマクロな世界はつながっていますので結局未来は決まっていません。量子力学が発見される以前は、「未来は決まっているはず」と思われていました。ご指摘の通り「究極に厳密なある時刻の状態さえ求められれば未来は完全に予言できる」と考えられていたそうです。実際には、原子分子レベルの究極の初期値なんて、すぐには求められませんが、少なくとも「今の状態によって未来は完全に決まっている」ということです。なぜかいというと、２００年あまり正しいと信じられてきた、ニュートンの運動方程式を解くと、因果律が証明されるからで、つまり、過去の影響のみで今の状態があることが証明されるからです。アインシュタインもそのように考えていた一人で、量子力学の主張する「未来は確率的だ」ということに対して「神はサイコロをふらない」と言ったのはとても有名です。しかし、実際は未来は確率的であって、神様も知らないことなのです。量子力学は「未来は決まっていないので、人生努力する価値はある」ということを主張しています。

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24680lkjhgfdsa
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2012/05/13 16:45 回答No.9

　シュレーディンガーの猫wikipedia・量子デコヒーレンスwikipedia 　　以上が参考になると思います。まだ結論はでていないようです。　量子力学とは基底状態（ある一定のエネルギー状態）でまず物質とは何か等を明らかにする学問です。そして、質問内容を明らかにするのに量子力学が一番近い方法のようです。その量子力学でも立証できない事が多くあります。　したがって、技術が極限まで発展した場合、完全予測できる可能性は残っているが、現段階では否定も肯定もできません。

24680lkjhgfdsa
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2012/05/11 13:46 回答No.8

　No.４・６です。　量子力学の不確定性（確立）をなくし、ある一瞬の状態をすべて把握でき次の瞬間の状態を完全予測できると仮定しても人間の行動（運動エネルギー）は予測できないように思います。たとえばある人が宝くじ１０枚を混ぜあわせ、目をつむり１枚を選ぶ場合、脳細胞や脳波の電子を調べても迷っている状態を把握できるだけで未来は予測できないと思います。１週間後のある瞬間ともなれば到底完全予想は不可能です。１週間の間に何度も迷うような状態があるからです。もし、そうなら人間の運動エネルギーは物質に影響をあたえているので完全予測は不可能となります。ただ過去を足してやれば現在の結果となるので・・・の悪魔的考えは残りますが、未来予測ではありません。　物理学・人間の行動どちらとも次の瞬間を完全予測できると仮定しても、次の瞬間１秒後を予測してもあまり意味がありません。観測結果を見るのと変わらないからです。　その・・・の悪魔的考えがあるのかないのかを含めて世の中わからない事だらけなので、物理学を含めその他学問を勉強・研究・立証などすることのモチベーションやうちこむ熱意は、少なくとも、とうぶんの間はなくなることはないでしょう。　そう思いますが、どうでしょう。　

24680lkjhgfdsa
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2012/05/09 20:10 回答No.6

　太陽の寿命を予測しているように、物質の状態からくる予測は予測可能だと思いますが、人間の行動つまり仕事（運動）エネルギーは予測できないと思います。　　たとえば動物なら本能が知性の大半ですから、予測できる確立は高いと思いますが、人間は理性的に変わることもあれば、野生的に変わる事もできます。　すばらしい回答お待ちいたしております。

samidare01
ベストアンサー率40% (2/5)

2012/05/09 19:44 回答No.5

＞ランダムな要素は全くないのでしょうか？あります。未来の予測はできません。 …過去と現在の全ての情報を持つ知性はラプラスの悪魔と呼ばれます。古典力学（高校で習う物理学）は、「もしもある瞬間における全ての物質の力学的状態と力を知ることができ、かつもしもそれらのデータを解析できるだけの能力の知性が存在するとすれば、この知性にとっては、不確実なことは何もなくなり、その目には未来も（過去同様に）全て見えているであろう。」というラプラス（フランスの数学者）の考え方に基づいています。すなわち、古典力学の範囲では、ラプラスの悪魔は未来をも見えているわけです。しかし、古典力学は量子力学（大学で習う物理学）という理論の出現によって原理から根本的に否定されます。量子力学は、古典力学では説明できない現象を説明する理論であり、ここではあなたの言う“ランダムな要素”を認めています。すなわち、ラプラスの悪魔にも未来は見えない、というわけです。 “どちらが正しいか”というのは、物理学ではすなわち“どちらの理論が一般性が高いか”ということですので、歴史的な経緯からしても、量子力学の方の原理（=ランダムな要素(専門的に“量子的な揺らぎ”と言います)）を真理だとする人が多いです。 http://okwave.jp/qa/q870175.html

24680lkjhgfdsa
ベストアンサー率22% (2/9)

2012/05/08 15:32 回答No.4

　前の回答者さんの説明通りラプラスの悪魔は生きていると思います。　但し、粒子にランダムな要素はありませんかなら、あります。その場合まったく同じ状態・同じ粒子があると仮定するならです。　たとえば電子１つと反（陽）電子１つが対消滅すると光子２つになります。光子は１つで物質と反物質の性質を持ちます。ときどきその対消滅で光子が１つの場合や３つの場合があります。原子レベル・分子レベルにもあります。　　私のような素人にわかることはこれ位です。　すばらしい回答お待ちしております。