Demonul lui Laplace este un experiment de gândire propus în 1814 de matematicianul francez Pierre-Simon Laplace , precum și personajul principal al acestui experiment - o ființă inteligentă fictivă capabilă să perceapă în orice moment poziția și viteza fiecărei particule din Univers , să-i recunoască evoluţia ca şi în viitor , precum şi în trecut . Laplace a inventat această creatură pentru a demonstra gradul de ignoranță și necesitatea unei descriere statistică a unor procese reale din lumea din jurul nostru.
Problematica demonului lui Laplace nu este legată de întrebarea dacă o predicție deterministă a cursului evenimentelor este de fapt posibilă în practică ( de facto ), ci dacă este posibilă în principiu, teoretic ( de jure ). Tocmai această posibilitate se află în descrierea mecanicistă, cu dualismul său caracteristic , bazată pe o lege dinamică și pe condiții inițiale. Faptul că dezvoltarea unui sistem dinamic este guvernată de o lege deterministă (deși, în practică, ignoranța noastră a stărilor inițiale exclude orice posibilitate de predicții deterministe) face posibilă „diferențierea” adevărului obiectiv despre sistem, așa cum i-ar părea lui Laplace. demon, din limitările empirice cauzate de ignoranța umană.
În contextul dinamicii clasice, o descriere deterministă poate să nu fie realizabilă în practică, totuși rămâne o limită către care trebuie să convergă o succesiune de descrieri din ce în ce mai precise.
Astfel, pozițiile tuturor planetelor sistemului solar pot fi prezise pe baza calculelor prin metodele mecanicii clasice cu mare precizie pentru multe mii de ani în viitor.
Pierre-Simon Laplace era un credincios ferm în determinismul cauzal , a cărui esență poate fi rezumată în acest pasaj din Essai philosophique sur les probabilités :
Putem privi starea prezentă a universului ca o consecință a trecutului său și cauza viitorului său. Mintea, care la un moment dat de timp ar cunoaște toate forțele care pun natura în mișcare și poziția tuturor corpurilor din care este compusă, dacă ar fi și suficient de vastă pentru a supune aceste date analizei, ar putea cuprinde mișcarea celor mai mari corpuri ale Universului într-o singură lege.și cel mai mic atom nimic nu ar fi obscur pentru o astfel de minte, iar viitorul ar exista în ochii ei la fel ca trecutul.
O astfel de minte este adesea denumită Demonul lui Laplace . Descrierea minții ipotetice ca demon nu aparține lui Laplace, ci biografilor săi de mai târziu: Laplace se vedea pe sine ca un om de știință și, crezând că omenirea ar putea obține o mai bună înțelegere științifică a lumii, și-a dat seama că, dacă acest lucru s-ar întâmpla, calcularea uriașă. ar mai fi nevoie de putere pentru a face astfel de calcule la un moment dat. Deși Laplace a văzut viitoarele probleme practice ale omenirii în atingerea acestui cel mai înalt grad de cunoaștere și dezvoltare a tehnologiei de calcul, ideile ulterioare despre mecanica cuantică ( Principiul Incertitudinii ), care au fost acceptate de filozofi în apărarea existenței liberului arbitru , părăsesc și ele. posibilitatea teoretică de a infirma existenţa unei astfel de „minţi”.
Demonul lui Laplace conține un paradox. Să presupunem că o astfel de mașină a fost creată, este materială și poate calcula ce se va întâmpla în întregul Univers în 2 minute, în 1 minut. Când această mașină, după 1 minut de lucru, dă primul rezultat și, conform programului programat, începe imediat să prezică viitorul următor, de fapt își va cunoaște deja propriul răspuns, deoarece este scris în această primă predicție. Aceasta înseamnă că după primul minut, va trebui să știe nu doar ce se va întâmpla la 2 minute de la începerea calculelor, ci și ce va veni în 3 minute. Dar apoi, pe baza acestor date, va trebui să preia predicția pentru încă 1 minut înainte. Acest lucru ar trebui să fie luat în considerare și deja cuprins în predicția care i-a fost dată chiar de la început, după 1 minut de muncă. Așa că va cunoaște viitorul timp de 4 minute. Și așa mai departe la infinit prin inducție.
Se dovedește că, chiar dacă demonul Laplace ar putea exista, ar trebui să primească un răspuns în 1 minut din munca sa, care conține întreaga istorie a Universului până la sfârșitul timpului. Dacă presupunem că timpul este infinit, atunci obținem o matrice infinită de date. Un astfel de rezultat nu poate fi niciodată dedus sau stocat într-o formă materială, în memoria RAM a unei mașini ipotetice, deoarece capacitățile sale sunt presupuse a fi colosale, dar nu infinite (de vreme ce este material, adică limitat). Paradoxul este că în procesul de prezicere a viitorului timp de 2 sau mai multe minute, demonul Laplace trebuie să țină cont de răspunsul care va fi primit după 1 minut de lucru, deoarece această mașinărie în sine face parte din Univers. Ea trebuie să știe cum se vor comporta propriii ei atomi în 1 minut pentru a avea o predicție precisă de 2 minute. Nu se poate lua în calcul rezultatul infinit obținut în 1 minut de lucru în calculele ulterioare, ceea ce înseamnă că predicția nu va depăși 1 minut. Dar apoi rezultatul devine final, deoarece mașina nu a prezis ce va prezice mai târziu, iar rezultatul se încadrează din nou în memoria mașinii. Cu toate acestea, nu mai conține o predicție pentru 2 minute, ceea ce contrazice descrierea mașinii care a fost dată chiar de la început. Prevăzând viitorul și fiind material, demonul lui Laplace nu poate prezice viitorul.
Astfel, dacă presupunem că timpul de existență a Universului este infinit, atunci demonul Laplace fie trebuie să nu ia în considerare el însuși în prezicerea viitorului (și pentru aceasta trebuie să fie nematerial, ceea ce contrazice deja condițiile, fie există în afara Universului studiat, sau, dacă luăm în considerare experimentul mental despre multivers (calcularea despre universul dat studiat din altul. ca opțiune), sau fundamental (chiar și într-o lume ipotetică idealizată) să fie imposibil. Cu toate acestea, dacă presupunem că timpul de existență a Universului este finit (adică este închis în viitor și va înceta cumva să mai existe la un moment dat), atunci demonul Laplace este încă posibil.