매우 진정한 스페인 정복자 인 Francisco de Orellana에 대한 짧고 가상의 이야기를 알려 드리겠습니다.
1546 년에 그는 작고 축축한 세포에서 체포되어 투옥되었습니다. 얼마 지나지 않아 그는 소환되었고 판사는 그를 선고했다. 부상에 대한 모욕을 더하기 위해 판사는 약간의 정신적 고문이 순서대로 결정되었다고 결정했습니다. 이 문장은 일요일에 통과되었고 판사는 오렐라나가 일주일 말까지 교수형을 청구하도록 명령했지만, 또한 그의 처형의 아침에만 행사에 대해 들었다고 명령했다. 매일 밤, Orellana는 그것이 그의 마지막 일지를 알지 못하고 잠들 것입니다.
그러나 오렐라나 (아마도 죽음에 직면 할 때 그의 합리성을 유지하는 것)를 잠시 때마다 매달렸다. 오렐라나가 목요일 아침까지 바로 그날 살해 당할 것이라는 통보를받지 못했다면 다음 날에 처형되어야 할 것이기 때문에 처형은 금요일에 이루어질 수 없었습니다. 구불 구불 한 놀라움이 빠졌을 것입니다. 그러므로 그는 목요일에 최근에 살해 될 것입니다.
그러나 목요일도 불가능했습니다. 수요일 아침까지 그날 죽을 것이라고 말하지 않았다면, 같은 하루 종일 통지를받을 것입니다. 이 사고 라인에 이어 오렐라나는 수요일, 화요일, 그리고 그의 선고가 통과 된 일요일로 이어지는 모든 날이 사형 집행 인과 똑같이 일할 수없는 약속이라고 결론 지었다.
.오렐라나는 자신이 생각의 덕트로 고문을 편향 시켰다고 결론을 내렸다. 실행은 결코 놀라운 일이 될 수 없었습니다!
“행맨 역설”이라고 불리는이 잘 알려진 퍼즐은 수년간 여러 가지 변형에 존재 해 왔습니다. 오늘날까지 철학자들은 캐치가 어디에 있는지에 대해 논쟁합니다. 판사가 실패 할 때 어떻게 그렇게 간단한 지시가 될 수 있습니까? 숨겨진 가정이 있습니까? 논리의 미묘한 휴식? surprise 라는 단어의 정의입니다 전체적으로 일관되게?
불확실성
교수형 역설의 중심에는 결정론과 기회 사이의 긴장이 있습니다. 결정론은 단순히 역사의 첫 순간이 마지막 순간까지 마지막 순간을 마지막으로 결정한다는 것을 간단히 말해줍니다. 페르시아 시인이자 천문학 자 오마르 카이 얌 (Omar Khayyam)의 말에 따르면,“창조의 첫날 아침은 마지막으로 계산의 새벽이 읽을 것”이라고 썼다. 재판관의 상상력에서 Orellana와 같이 미국의 우연한 스트립.
Orellana는 판사의 선고의 불확실성에 대한 결정론을 승리로 이끌었다 고 생각합니다. 그러나 우리가 그의 승리를 더 신중하게 바라 볼 때, 그것은 피르 릭을 느끼기 시작합니다. 이의 제기가 발생합니다. 우리는 판사의 명령이 실제로 사형 선고의 공포를 증폭 시킨다고 직관적으로 믿을 수 있습니다. 행맨 역설은 결정 론적 주장의 애매함을 반영합니다.
그리고 실제로, 우리 대부분은 아마도 이미 결정론에 대해 모호 할 것입니다. 심리적으로 우리는 우리의 모든 행동이 우리의 역사와 환경에 의해 완전히 결정될 가능성에 의해 격퇴됩니다. 또한 세상의 주관적인 경험은 무작위로 가득합니다.
다른 한편으로, 결정론은 지적으로 기쁘게 생각하며 우리의 가장 위대한 사상가들의 어리 석음을 끌어 들였습니다. 독일의 철학자이자 수학자 Gottfried Leibniz는이를“충분한 이유의 원칙”으로 발전 시켰습니다. 합리주의 자의 우수성 인 네덜란드 철학자 인 바 루치 스피노자 (Baruch Spinoza)는 신이 기본적으로 모든 원인의 총합이되는 완전히 결정적인 우주를 주장하기에 충분한 이유의 원칙을 사용했다. Spinoza에게 우주는 한 가지 방법으로 만 구성 될 수 있으며, 하나님도 선택의 여지가 없습니다.
결정 론자에게 무작위성은 일종의 환상이며, 인간으로서의 무지의 결과입니다. 그 환상 아래에는 시계 세계가 있습니다. 깊은 반 결정 주의자에게는 현재와 자연의 과거 자체가 불확실한 관계를 가지고 있습니다. 그러므로 결정 론자와 반 결정 주의자 모두 임의성이 존재한다는 데 동의 할 것이다. 그러나 하나는 인간의 실패이며 다른 사람에게는 물리적 재산입니다.
그리고 이것은 물리학자가 토론에 들어가는 곳입니다. 우리가 볼 수 있듯이, Quantum Physics는 양측을 수용 할 수있는 결정론 랜덤 성 이중성에 대한 흥미로운 해상도를 제공합니다. 그것은 우주의 일부가 근본적으로 무작위 일 수 있음을 허용하는 반면, 전체 우주의 수준에서 결정론을 묘사합니다.
짧은 불확실한 역사
아마도 결정론 캠프에서 가장 분명하게 과학적 결과는 뉴턴의 운동 법칙에 대한 발견 일 것입니다. 그들은 과학자들이 미래에 멀리 행성의 위치를 정확하게 예측할 수있게 해주었다. 그리고 우주의 다른 모든 대상들도 그 법을 따랐다는 것을 감안할 때, 모든 존재는 명백히 결정적으로 보였다. 프랑스 물리학자인 피에르-시몬 드 라플라스 (Pierre-Simon de Laplace)는“자연이 애니메이션이되는 모든 힘을 이해하고 모든 물체의 초기 위치가 처음부터 끝까지 모든 것을 알 수 있다는 것을 알았을 수있는 충분히 강력한 지능을 추론했다.
Laplace의 세계관은 독일 물리학 자 Max Planck가 현장에 도착할 때까지 200 년 동안 통치했습니다. Planck는 Newton과 그의 후기 동료들의 고전 물리학이 불완전하다는 것을 깨달았으며 에너지는 항상 Quanta라고 불리는 작지만 개별적인 덩어리로 나옵니다. 동료 독일 물리학자인 Werner Heisenberg는 양자 그림이 새로운 종류의 불확실성을 가져 왔다고 지적했다.
그는 단일 전자의 위치와 속도를 알고 싶다고 상상해보십시오. 그것을 보려면 전자에서 빛을 튕겨서 반사 된 빛을 현미경으로 감지해야합니다. 그러나 문제가 있습니다. 전자와 상호 작용하는 조명은 그것을 푸시 할 것이므로 현미경에서 볼 수있는 위치는 더 이상 정확하지 않습니다. 설상가상으로, 푸시는 전자에 임의의 속도를 부여하여 위치와 속도를 모두 불확실하게 만듭니다. Heisenberg는 우리의 도구가 아무리 민감하더라도 위치와 속도를 동시에 알 수 없다고 주장합니다.
아마도 이것은 놀라운 일이 아닙니다. 객체가 복잡한 방식으로 서로 상호 작용함에 따라, 특정 속성이 불확실해질 수 있습니다. 그러나 직접적인 상호 작용이없는 경우에도 불확실성이 생성 될 수 있습니다.
정확히 같은 물리적 상태에서 여러 전자를 복용한다고 가정 해 봅시다. 이제 나머지 절반의 속도를 측정하면서 절반을 무작위로 선택하고 위치를 측정하십시오. 물리학 자들은 상반기의 위치를보다 정확하게 측정할수록 후반의 운동량을 덜 측정 할 수 있음을 발견했습니다. Heisenberg의 불확실성 다시. 그러나 이번에는 측정 중에 두 반쪽 사이에 상호 작용이 없습니다. 또한,이 불확실성 상관 관계는 엄청난 팽창에서도 두 반쪽 사이의 거리에 관계없이 지속됩니다. 다른 쪽의 측정에 대한 절반의 반응은 순간적입니다.
세계 의이 그림은 실제로 아인슈타인을 괴롭 혔습니다. 둘 다 멀리 떨어진 정보의 의사 소통이 그의 상대성 이론을 위반하는 것처럼 보였고 현실이 깊이 불확실하다는 생각에 반대했기 때문입니다. 그는 양자 역학이 불완전하다고 주장하고 그것을 증명하기위한 사고 실험을 제안했다. 그의 실험에서 동료 인 Boris Podolsky와 Nathan Rosen과 공동 설계 한 두 입자는 자신의 위치와 속도가 완벽하게 상관되는 방식으로 서로 상호 작용합니다. 하나의 위치를 측정하면 다른 사람의 위치와 속도에 대해서도 동일하게 알려줍니다.
그러나 두 입자의 정확한 위치와 속도를 결정할 수 있다면 Heisenberg의 불확실성 원리와 모순 될 것입니다 (우리는 한 입자를 측정하여 위치를 결정하고 다른 입자는 속도를 결정합니다). 양자 물리학은 Heisenberg를 기반으로하기 때문에 불완전해야합니다. 이것은 EPR 역설로 알려졌습니다. (Alain 측면에 의한 후속 실험과 다른 사람들은 양자 역학의 이러한 문제가있는 측면을 화해하여 아인슈타인과 그의 동료들을 잘못 증명했습니다.)
객체와 우리가 설명한 것과 같은 이벤트 사이의 양자 상관 관계를 얽힘이라고합니다. 양자 물리학은 상호 작용 한 우주의 모든 물체가 얽히게되었다고 규정합니다. 상호 작용은 단순히 물체가 원자를 말하고 다른 물체를 교환하여 정보를 공유한다는 것을 의미합니다. 보다 일반적으로, 한 객체의 특성이 다른 물체의 영향을받을 때마다 상호 작용한다고 말합니다.
그리고 거의 모든 문제는 어떤 식 으로든 얽혀 있습니다. 물질은 빛과 다른 필드를 통해 끊임없이 상호 작용하기 때문입니다. 또한, 먼 과거에, 모든 우주가 10 미터보다 작은 볼륨 (빅뱅 후 약 10 초에)을 가졌다는 점을 감안할 때, 모든 물질은 훨씬 더 친밀하게 상호 작용했습니다.
.그러므로 물리학은 우리를 정확하게 결정된 뉴턴과 라플라스의 세계관에서 하이젠 베르크의 현지 불확실한 세계로 세계적으로 불확실한 세상의 세계로 우리를 데려 갔다. 모든 문제가 얽히고 상호 의존적이라면, 우리 우주의 어떤 부분의 속성을 알 수있는 능력은 먼 물체와의 끊임없는 연결에 달려 있습니다. 이 간단한 관찰은 결정론과 기회 사이의 화해의 기초가 될 수 있습니다.
확률의 기원
이것이 어떻게 작동하는지 보려면 먼저 실험실에서 소규모 시스템에서 연구 한 양자 물리학이 우주 전체에 적용된다고 가정해야합니다.
그렇다면 우주는 거대한 얽힌 상태에 있습니다. 우주의 개별 부분은 비 결정적 불확실성을 유지하는 반면, 우주 전체가 완전히 결정적으로 진화 할 수있게되었다. 우리의 제한된 관점에서, 우주의 구석에서, 우리가 관련 얽힘에 대한 지식이 있거나없는 작은 물질을 살펴보면, 상황은 실제로 불확실 해 보일 것입니다. 동시에, 우주 외부의 관점에서 (모든 것이 전체적으로 보이는 것) 그들은 그렇지 않을 것입니다.
이 관점에서, 우리는 결정 론적 우주에 살지만 불확실성을 피할 수는 없습니다. 얽힘은 우리의 거시적 삶에 중요한 불확실성의 원천이됩니다. 예를 들어, 동전 던지기는 두 가지 이유로 무작위입니다. 첫 번째 세트는 초기 조건에 대한 우리 자신의 무지입니다. 우리의 손은 예상치 못한 위치에 있고, 동전을 제공하는 속도는 무작위입니다. 그러나 우리가 이러한 각 요인들에 대해 수정하고 동일하게 보이는 조건에서 던지기를 만들었더라도, 결과는 원칙적으로 원칙적으로 두 번째의 독립적 인 불확실성 원으로 인해 무작위 일 것입니다. 동전, 우리의 손 및 기타 모든 것은 얽힘을 통해 다른 모든 문제와 관련이 있습니다. 그리고 그 다른 문제의 속성은 우리의 통제에서 벗어났습니다.
임의의 동전 던지기보다 더 중요한 결과는 진화에 필요한 무작위 DNA 돌연변이의 기초 인 불확실성입니다. 진정으로 불확실한 지역 물리학은이 과정에 약간의“소음”이 있으며, 돌연변이는 원칙적으로 항상 가능하다는 것을 보장합니다. DNA 복제의 화학은 결국 양자 물체 인 전자와 원자의 교환이 포함됩니다.
결정 론적 우주는 현대 물리학에서 나오는 더 넓은 그림에 적합합니다. 시스템 장애의 정도는 엔트로피로 측정되며, 시스템 부분이 전체를 만들기 위해 얼마나 많은 다른 방법을 배열 할 수 있는지 반영하는 수량입니다. 완벽하게 결정 론적 우주는 엔트로피가 제로가 있습니다. 단일 배열 만 가능하기 때문에 (향후 고정 법에 의해 전적으로 결정된 향후 재 배열). 우주가 결정적이면 엔트로피가 제로가 있습니다. 우주의 나머지 부분과의 얽힘 증가는 열역학 제 2 법칙에 따라 우주에서 엔트로피 (또는 장애) 증가에 대한 우리의 관찰을 균형을 유지합니다. 얽힘을 증가시키는 것은 상태를 서로 관련시키기 때문에 엔트로피를 무너 뜨립니다. 전체적으로, 엔트로피는 항상 0에 남아 있습니다.
최근의 측정은 또한 우주 전체에 에너지가 0, 전하가 없으며 각 운동량이 제로가 있음을 시사합니다. 이것이 어떻게 가능합니까? 물질로 인한 모든 에너지 (양수)는 같은 양의 중력 에너지 (음수)에 의해 취소됩니다. 똑같은 양의 양전하와 음전하가 있으며, 우리는 다른 것을 만들지 않고는 만들 수 없습니다. 각도 운동량은 우주에 순 스핀이 없음을 의미합니다. 그러므로 우주는 서로를 취소하는 음과 양입니다. 지역적으로, 우리 자신의 동네에서, 우리는 물질, 요금, 움직임, 엔트로피 및 불확실성과 같은 많은 것들이있는 것 같습니다. 그러나 전 세계적으로, 이것들 중 어느 것도 존재하지 않으며 결코 가지지 않을 것입니다.
이 그림은 고대 그리스 철학자 Epicurus를 기쁘게 할 것입니다. 그는 아무것도 아무것도 얻지 못한다고 주장했다. 그렇지 않으면, 그는 무엇이든 무엇이든 만들어 질 수 있다고 그는 말했다. 이 견해는 우주에 관한 공식 바티칸 위치와 상반되지만 현대 물리학과 완전히 일치합니다.
그리고 제로 엔트로피로 결정론은이 패러다임에 잘 맞습니다.
길버트 키이스 체스터 턴 (Gilbert Keith Chesterton)은 역설이“주의를 기울이기 위해 머리에 서있는 진실”이기 때문에 가치가 있다고 믿었습니다. 우리의 경우, 우리는 Orellana와 마찬가지로 심오한 결정론의 장소로가는 길을 추론했습니다. 교수형 역설에서와 같이, 그것은 불편하게도 심오한 불확실성을 가지고 공존합니다.
Vlatko Vedral은 의 저자입니다 현실 디코딩 :양자 정보로서의 우주.
