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ラプラスの悪魔 - Wikipedia

ラプラスの悪魔あくま(ラプラスのあくま、えい: Laplace's demon)とは、おも近世きんせい近代きんだい物理ぶつりがく分野ぶんやで、因果律いんがりつもとづいて未来みらい決定けっていせいろんじるとき仮想かそうされた超越ちょうえつてき存在そんざい概念がいねん。「ある時点じてんにおいて作用さようしているすべての力学りきがくてき物理ぶつりてき状態じょうたい完全かんぜん把握はあく解析かいせきする能力のうりょくつがゆえに、未来みらいふく宇宙うちゅうぜん運動うんどうまでも確定かくていてきりえる[1]」というちょう人間にんげんてき知性ちせいのこと。フランス数学すうがくしゃピエール=シモン・ラプラスによって提唱ていしょうされた。ラプラスの魔物まものあるいはラプラスのともばれる。

概要がいよう 編集へんしゅう

学問がくもん発達はったつにより、近世きんせい近代きんだいには様々さまざま自然しぜん現象げんしょうニュートン力学りきがく古典こてん物理ぶつりがく)で説明せつめいできるようになった。現象げんしょうメカニズムられると同時どうじに、「原因げんいんによって結果けっか一義的いちぎてき[2]みちびかれる」という因果律いんがりつや、「すべての出来事できごとはそれ以前いぜん出来事できごとのみによって決定けっていされる」といった決定けっていろんかんがえをいだ研究けんきゅうしゃあらわれるようになった。その一人ひとりが、18世紀せいき数学すうがくしゃ天文てんもん物理ぶつりがくものでもあったピエール=シモン・ラプラスである。かれ世界せかいかんは、あらゆる事象じしょう原因げんいん結果けっか因果律いんがりつむすばれるなら、現時点げんじてん出来事できごと原因げんいん)にもとづいて未来みらい結果けっか)もまた確定かくていてき決定けっていされるという「因果いんがてき決定けっていろん」とでもうべきものである。

主張しゅちょう内容ないよう 編集へんしゅう

ラプラスは自著じちょにおいて以下いかのような主張しゅちょうをした。

もしもある瞬間しゅんかんにおけるすべての物質ぶっしつ力学りきがくてき状態じょうたいちからることができ、かつもしもそれらのデータを解析かいせきできるだけの能力のうりょく知性ちせい存在そんざいするとすれば、この知性ちせいにとっては、確実かくじつなことはなにもなくなり、そのには未来みらいも(過去かこ同様どうように)すべえているであろう。

— 『かくりつ解析かいせきてき理論りろん1812ねん

つまり、世界せかい存在そんざいするぜん物質ぶっしつ位置いち運動うんどうりょうることができるような知性ちせい存在そんざいすると仮定かていすれば、その存在そんざいは、古典こてん物理ぶつりがくもちいれば、これらの原子げんし時間じかん発展はってん計算けいさんすることができるだろうから、そのさき世界せかいがどのようになるかを完全かんぜんることができるだろう、とかんがえた。この架空かくう超越ちょうえつてき存在そんざい概念がいねんを、ラプラス自身じしんはただ「知性ちせい」とんでいたのだが、のちにそれをエミール・デュ・ボア=レーモンが「ラプラスのれい(Laplacescher Geist)」とび、そのひろつたわっていくうちに「ラプラスの悪魔あくま(Laplacescher Dämon)」という名前なまえ定着ていちゃくすることとなった[3]

この概念がいねんパラダイムは、未来みらい現在げんざい状態じょうたいによってすでまっているだろうと想定そうていする「決定けっていろん」の概念がいねんろんじるときに、あるしゅのセンセーショナルなイメージとして頻繁ひんぱんいにされた。

ラプラスの死後しご20世紀せいきはいって量子りょうしろん台頭たいとうしてくると、古典こてん物理ぶつりがくでは説明せつめいできない矛盾むじゅんした現象げんしょうられるようになり[注釈ちゅうしゃく 1]、ラプラスの悪魔あくまという概念がいねんすでふるいもの、とされることがおおくなった。

背景はいけい 編集へんしゅう

すべてをっており、未来みらい予見よけんしている知性ちせい」については、はるむかしから人類じんるい意識いしきしており、通常つうじょうそれは「かみ」とばれている。「全知ぜんちかみ」と形容けいようされることもある。そのような存在そんざいについては、様々さまざま文化ぶんかにおいて考察こうさつされてきた歴史れきしがあるが、ヨーロッパ学問がくもん伝統でんとうにおいては、とくキリスト教きりすときょう神学しんがくスコラがくおこなっていた。デュ・ボワ=レーモンはそのような学問がくもん伝統でんとう意識いしきしつつ、あえて「かみ」というかたりを「れい」という言葉ことばえて表現ひょうげんしている。

ラプラスの悪魔あくまたいする反論はんろん 編集へんしゅう

無限むげん後退こうたいによる反論はんろん 編集へんしゅう

ラプラスの悪魔あくま宇宙うちゅう一部いちぶとし、あるしゅのコンピューターとかんがえる。未来みらい予測よそくするにはすべての情報じょうほうをもつコンピューターを必要ひつようとし、さらにそのコンピューターの状態じょうたいふくめて未来みらい予測よそくするにはべつのコンピューターを必要ひつようとし、さらにそれらすべてを予測よそくするにはべつのコンピューターが必要ひつようとなり…と無限むげん後退こうたいこす。

これは簡単かんたん説明せつめいとしてしばしばもちいられる。これをもってラプラスの悪魔あくま否定ひていされたとされる場合ばあいもあるが、厳密げんみつなラプラスの悪魔あくまを「予測よそくする世界せかい一部いちぶでない知性ちせい」(たとえばことなる宇宙うちゅうからなんらかの手段しゅだん情報じょうほう入手にゅうしゅし、それをシミュレートしているひとし)とかんがえた場合ばあいにはこの説明せつめい破綻はたんし、「実際じっさいにこの世界せかいるラプラスの悪魔あくまはこの世界せかいじょうには存在そんざいない」ということの説明せつめいにしかならない。

自然しぜん斉一せいいつせいめぐ観点かんてんからの反論はんろん 編集へんしゅう

現代げんだい物理ぶつりがく一般いっぱんてきに、最先端さいせんたん量子力学りょうしりきがくふくめ、自然しぜんかい運動うんどう現象げんしょうすべてなんらかの画一かくいつてき法則ほうそく寸分すんぶんくるいなくしたがっているという仮定かてい立脚りっきゃくする。しかし自然しぜん斉一せいいつせいかんする哲学てつがく議論ぎろんはこれを無条件むじょうけん承認しょうにんせず、より慎重しんちょう議論ぎろん対象たいしょうとしてあつかう。

ある一定いってい法則ほうそく万物ばんぶつ斉一せいいつてき支配しはいされている場合ばあい、ラプラスの悪魔あくま成立せいりつする。しかし、なんらかの法則ほうそくしたがわない対象たいしょう確認かくにんされた場合ばあい、ラプラスの悪魔あくまりたない。

全知全能ぜんちぜんのうであることがその性質せいしつとして定義ていぎされるゼウスなど一部いちぶ神話しんわにおけるかみのイメージとはことなり、ラプラスの悪魔あくまたとえで期待きたいされる予測よそく可能かのう範囲はんいは、科学かがく法則ほうそくもとづいて運動うんどうする事物じぶつかぎられることを前提ぜんていにしているためである。

自由じゆう意志いしによる反論はんろん 編集へんしゅう

ラプラスの悪魔あくまをあるしゅのコンピューターとしてかんがえ、人間にんげんには自由じゆう意志いしがあると仮定かていしたとき、ラプラスの悪魔あくま提示ていじした未来みらいはんする行動こうどう意図いとてき人間にんげんおこなうことでラプラスの悪魔あくま提示ていじした未来みらい破綻はたんさせることができる[5]

たとえば、「今夜こんやなにをするか」をラプラスの悪魔あくま予測よそくするとして、1.テレビをる、2.ラジオをくというとおりがあるとしたとき、ラプラスの悪魔あくまが1と予測よそくすれば、人間にんげんが2を意図いとてきえらぶことでラプラスの悪魔あくま破綻はたんすることになる。

しかし、自由じゆう意志いし決定けっていろん基本きほんてき相反あいはんする概念がいねん[注釈ちゅうしゃく 2]であり、自由じゆう意志いしがあると仮定かていした場合ばあいには決定けっていろん依存いぞんするラプラスの悪魔あくま成立せいりつしないのはあるしゅ当然とうぜんともえる。

学術がくじゅつてき観点かんてんからの反論はんろん 編集へんしゅう

カオス理論りろん 編集へんしゅう

決定けっていろん成立せいりつする場合ばあいでも、カオス理論りろんによると、初期しょき条件じょうけん微妙びみょう差異さいにより時間じかんつにつれおおきなちがいがしょうじる場合ばあいがある。そのためカオス理論りろんはラプラスの悪魔あくまたいする反証はんしょうとしてげられる場合ばあいがある。これは現実げんじつてきには未来みらい予測よそく不可能ふかのうであることを説明せつめいするが、しかしラプラスの悪魔あくますべての条件じょうけん無限むげん精度せいどられていることを前提ぜんていとしているので、初期しょき条件じょうけん不確ふたしかさは存在そんざいしない。

量子力学りょうしりきがく 編集へんしゅう

ラプラスの悪魔あくま決定けっていろん前提ぜんていとしているため、量子力学りょうしりきがく標準ひょうじゅんてきコペンハーゲン解釈かいしゃくとは両立りょうりつしない。ただ量子力学りょうしりきがく解釈かいしゃくには決定けっていろんてきなものもある (世界せかい解釈かいしゃくド・ブロイ=ボーム解釈かいしゃくなど) 。

脚注きゃくちゅう 編集へんしゅう

注釈ちゅうしゃく 編集へんしゅう

  1. ^ そもそも、古典こてん物理ぶつりがくではひかり電子でんし挙動きょどうがうまく説明せつめいしきれなかったために、あらたに提唱ていしょうされた物理ぶつり解釈かいしゃく理論りろん量子力学りょうしりきがくである[4]
  2. ^ 自由じゆう意志いし決定けっていろん両立りょうりつするかんがかたもある。自由じゆう意志いし#哲学てつがくにおける自由じゆう意志いし参照さんしょう

出典しゅってん 編集へんしゅう

  1. ^ https://kotobank.jp/word/ラプラスの-791574 ラプラスのとは」コトバンク、世界せかいだい百科ひゃっか事典じてんない」からの言及げんきゅうより。
  2. ^ 大辞林だいじりん だいさんはん)』によると、一義的いちぎてきとは「ひとつの意味いみにしかかんがえられないさま」、つまり解釈かいしゃく決定けっていがありえないとかんがえてしまうことをう。
  3. ^ 河田かわた ひろしhttps://ci.nii.ac.jp/naid/110000327248 "Ignoramus, Ignorabimus" ――われわれはらないし,らないであろう――」、『福岡大学ふくおかだいがく医学いがく紀要きようだい30かんだい4ごう福岡大学ふくおかだいがく、2003ねん12月、 294ぺーじ
  4. ^ 奥山おくやま さいわいゆう半導体はんどうたい歴史れきし-20世紀せいき前半ぜんはん 量子力学りょうしりきがく誕生たんじょう前期ぜんき量子りょうしろん〉 -」『SEAJ Journal』No.116、 2008ねん9がつ、25-31ぺーじ
  5. ^ Rukavicka, Josef (2014-06-01). “Rejection of Laplace's Demon” (英語えいご). The American Mathematical Monthly 121 (6): 498–498. doi:10.4169/amer.math.monthly.121.06.498. ISSN 0002-9890. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.4169/amer.math.monthly.121.06.498. 

関連かんれん項目こうもく 編集へんしゅう