预测未来真的可能吗?

不管是周易、八卦,还是山上的大师、街边的太婆、三国杀里的诸葛亮,都说自己可以预知未来;不管是通过卜卦、通灵、看相,还是号称自己有功力、有对道的理解,都会说疏财能够免灾、天机不可泄露。但是他们真的可以预知未来吗?“如果他们能预测未来,怎么不给自己算算,找个好点的营生。”但是,这并不能证明他们不能预知未来。


这篇短文试图阐明这样一个观点:原则上,任何人(包括你能想到的和想不到的任何形式的“存在”,比如地球人、外星人、“神灵”、“灵魂”、机器、计算机等等)不管以 任何方式 不能 完全预知 未来。
可能很多人都不会同意,会说,“未来当然是可以预测的,我们学的这些物理定律就是用来预测的。当我们做一些测量,然后根据这些测量和物理定律就可以计算出未来是怎么样的。如果测量足够精确、计算机足够强大,总可以完全知道未来的状态”。但是……


举个例子来说,现在要预测我正在抛出的这个铅球的轨迹。我需要测量抛出的速度、出手的高度、铅球的质量(其实还需要知道地球的质量以便求得万有引力,但前人已经测量过了,我们可以把数据拿过来直接用),然后通过简单的计算,就可以预测出铅球的轨迹。

是的,确实是这样。但是,这个预测的轨迹并不是100%和实际一样的。事实上,我们确实可以预测,但是不能完全预测。这有以下三个方面的原因:


一.我们只考虑了影响铅球最大的因素(万有引力和惯性定律),其他很多因素都被忽略了,比如空气阻力,这样当然会有误差。但即使计算了空气的阻力,还是有误差。我们没考虑铅球后面的空气湍流对其运动的影响,但即使考虑了这个,仍然有误差。我们可能没考虑空气中的声波、地球自转、球与空气摩擦生热等等。虽然这些因素对铅球轨道的影响不大,但毕竟我们现在是想100%预测其轨迹,所以全部都得考虑。但是,即使以上的因素全都考虑了也不行。8分钟之前太阳黑子的活动可能对铅球现在有影响,100万年以前100万光年之外的一个宇宙射线粒子现在可能恰恰打到这个铅球上,对它产生影响……所以,如果要想100%预测这个铅球的轨迹,必须知道当下(还包括所有过去)整个宇宙的状态。这几乎可以肯定是不可能实现。

二.“蝴蝶效应”,或者叫“对初始条件的敏感性”。如果抛出去的铅球是一个“混沌”系统的话,那么,只要对铅球初始位置的测量出现一丁点偏差,对铅球轨迹的预测就会差很多(误差随时间呈指数疯狂增长),以至于预测的轨道是错误的、没有意义的(虽然我知道如果只考虑万有引力,抛出的铅球并不是一个混沌系统,但这种效应的确是存在的)。自然界有很多混沌系统,比如天气系统。所以会有人夸张地说日本的蝴蝶扇了一下翅膀,可能过一段时间会引起北美出现龙卷风,这就是“蝴蝶效应”名字的由来。除了天气系统,还有坏了的水龙头永远滴滴答答的水滴、星球的三体运动、湍流、心律不齐等等。所以,只要宇宙间但凡有一个系统是混沌系统,要想完全预测宇宙的未来,就必须100%准确地测量宇宙的状态。这几乎可以肯定是不可能实现。

三.现在假设我们知道了所有的物理定律,也已经100%准确地测量了当下(包括过去)整个宇宙的状态(也就是说,以上两个产生误差的因素都不予考虑了),然后我们把这些定律和数据全部输入一台超大型计算机,过一会儿计算机就能完全预测出铅球的轨迹吗?是的,一段时间之后,计算机确实能完全计算出轨迹*。但是,这个“一段时间”是多久呢?这个“一段时间”必定比这件事真实发生所用的时间长*。比如说,铅球抛出后,五秒钟之后落在了某个位置,那么当这台计算机计算出轨迹,并且准确地“预测”出球将会落在那个位置,它所用的计算时间必定长于五秒。这样,也就不存在预测不预测的问题了,因为预测还没完成,事情已经发生了。我们所处的这个真实的宇宙就是一台最快的计算机,任何其他的计算机都不可能超越*。(*带星号的这些观点是我个人的观点,还不曾在其他任何地方看到有提及

所以,由于上面的三个因素,不论以何种方式,想要完全准确地预知未来都是不可能的。

那现实生活中所做的预测是怎么成功的?现实生活中的预测,都会忽略掉很多次要信息。比如,做铅球的预测,不会去考虑空气中的声波、摩擦生热等等。当忽略掉很多信息,再让计算机计算(或者直接套用数学公式),就会节约很多时间,就可能快过真实的宇宙。但是代价是得到的预测结果是有误差的。忽略得越多,误差就越大。但对于抛出的铅球这个系统(以及很多其他系统),初始测量的误差和忽略掉的次要因素对最终的预测结果影响并不大,在现实生活中是可以接受的,所以预测才成为可能。



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