Déterminisme de Laplace et démon de Laplace

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Déterminisme de Laplace et démon de Laplace
Déterminisme de Laplace et démon de Laplace
Anonim

Dans l'histoire des sciences, le démon de Laplace a été la première explication publiée de la causalité ou du déterminisme scientifique (laplacien). L'histoire moderne de l'image scientifique du monde a commencé avec lui. Ce concept a été introduit par Pierre-Simon de Laplace en 1814. Depuis lors, il est resté pratiquement inchangé. Selon le concept du déterminisme laplacien, si quelqu'un (un démon) connaît l'emplacement exact et la quantité de mouvement de chaque atome de l'univers, ses actions passées et futures peuvent être calculées selon les lois de la mécanique classique.

Image
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Rôle dans le développement de la science

Le désir de nombreux scientifiques de confirmer ou d'infirmer cette théorie a joué un rôle de motivation vital dans le développement ultérieur de la thermodynamique statistique, la première de plusieurs réfutations développées par les générations suivantes de physiciens sous l'hypothèse d'une certitude causale sur laquelle le démon de Laplace a été érigé.

Mécanisme déterministe
Mécanisme déterministe

Cette intelligence abstraite est souvent appelée le démon de Laplace (et parfois le Superman de Laplace, d'après Hans Reichenbach). Laplace lui-même n'a pas utilisé le mot "démon". Apparemment, il n'était pas le premierscientifiques qui ont développé, en fait, l'idée du déterminisme laplacien. Des passages étonnamment similaires peuvent être trouvés dans les écrits de savants tels que Nicolas de Condorcet et le baron D'Holbach. Cependant, il semble que Roger Joseph Boskovich ait été le premier à proposer l'image d'une intelligence surpuissante pour prouver un déterminisme strict. Sa formulation d'un déterminisme dur presque laplacien dans Theoria Philophiae Naturalis de 1758 fut une révélation.

Fragments du mécanisme
Fragments du mécanisme

Autres qualités

Selon l'ingénieur chimiste Robert Ulanovich, le démon de Laplace a pris fin au début du XIXe siècle avec la découverte des concepts d'irréversibilité, d'entropie et de la deuxième loi de la thermodynamique. En d'autres termes, le principe du déterminisme laplacien reposait sur les prémisses de la réversibilité et de la mécanique classique. Cependant, Ulanovich note que de nombreux processus thermodynamiques sont irréversibles, donc si les quantités thermodynamiques sont considérées comme purement physiques, alors un tel déterminisme est impossible, car il est impossible de restaurer les positions et impulsions précédentes à partir de l'état actuel.

Illustration du déterminisme
Illustration du déterminisme

Vue différente

La thermodynamique à entropie maximale adopte un point de vue complètement différent, considérant que les variables thermodynamiques ont une base statistique qui peut être séparée de la physique microscopique. Cependant, cette théorie a rencontré des critiques concernant sa capacité à faire des prédictions sur la physique. Plusieurs physiciens et mathématiciens, dont Ivan Velenik de la Faculté de mathématiques de l'Université de Genève, ont souligné quela thermodynamique à entropie maximale, en fait, décrit nos connaissances sur le système, et non sur le système lui-même. Par conséquent, le déterminisme laplacien est secondaire.

Relation de thread
Relation de thread

Interprétation de Copenhague

En raison de son hypothèse canonique de déterminisme, le démon de Laplace est incompatible avec l'interprétation de Copenhague, ce qui entraîne une incertitude. L'interprétation de la mécanique quantique est encore très ouverte au débat, de nombreux scientifiques dans le domaine ayant des points de vue opposés (comme l'interprétation à plusieurs mondes et l'interprétation de Broglie-Bohm).

Relation de boules
Relation de boules

Théorie du Chaos

La théorie du chaos est parfois citée comme une contradiction au démon de Laplace et donc au principe du déterminisme de Laplace: elle décrit comment un système déterministe est capable d'afficher un comportement qui ne peut pas être prédit. Comme l'effet papillon, de petits changements entre les conditions initiales de deux systèmes peuvent entraîner de grandes différences dans les résultats.

Références à la culture pop

Dans la série animée Rampo Kitan: Laplace's Game, Laplace's Demon est à la base d'un programme informatique appelé "Dark Star". Elle permet au héros déguisé des Twenty Faces de provoquer la mort de personnes ayant échappé à la justice d'une manière ou d'une autre. Ainsi, le déterminisme laplacien dans l'anime a été traduit en un canal éthique et métaphysique.

Principe des dominos
Principe des dominos

Dans l'anime Blast of Tempest, la théorie du chaos et l'effet papillon, ainsi qu'un voyage dansle temps et l'évasion des univers parallèles sont les thèmes principaux.

Le film Waking Life traite du démon de Laplace ainsi que de la réplique de la mécanique quantique.

Dans le webcomic de Dresden Codak, ce concept est expliqué sur une page qui combine des concepts philosophiques et scientifiques avec les règles du jeu D&D. Cette page (chapitre) s'appelle Advanced Dungeons and Discourse. Sur celui-ci, Kimiko Ross doit brûler la deuxième loi de la thermodynamique afin d'invoquer un démon.

La sitcom britannique Spaced a diffusé un épisode intitulé "Chaos" dans lequel l'artiste Brian fait indirectement référence au démon de Laplace et au déterminisme de Laplace dans une conversation sur la théorie du chaos. Il déclare que la réalité est un système prédéterminé mathématiquement prévisible.

Rapurasu no Majo (La sorcière de Laplace), un roman de 2015 de l'auteur japonais Keigo Higashino, a été filmé en 2018. Les idées de Laplace y sont régulièrement mentionnées et indirectement corrélées à l'intrigue.

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