预测未来？

## 拉普拉斯之妖

未来是可以被预测的么？


专家在预测股票趋势变化，天气预报员可以预测未来一周甚至更长时间的天气。
如果给他们更多的信息和参数，是否可以将未来预测的更准确？
如果精确的粒度可以达到基本粒子级别，同时给一个计算力超群的计算器，能否精确的推衍未来变化？

这些想法在我刚接触经典力学时浮现，学习了牛顿三定律之后，异常激动。
感觉人类可以凭借技术的进步，逐步对未来精确预测。彼时可以解决人类即将遇到的任何问题了，化问题于无形。

这想法其实在 200 年前就出现了。法国伟大的数学家拉普拉斯（Laplace）在他的著作「概率论」里面，
提出了这样的观点：

> 我们可以把宇宙现在的状态视为其过去的果以及未来的因。假若一位智者会知道在某一时刻所有促使自然运动的力和所有组构自然的物体的位置，假若他也能够对这些数据进行分析，则在宇宙里，从最大的物体到最小的粒子，它们的运动都包含在一条简单公式里。对于这位智者来说，没有任何事物会是含糊的，并且未来只会像过去般出现在他眼前。

「根据当前已知即可预测未来」，这种决定论，就是拉普拉斯之妖。

## 打破

除了拉普拉斯的决定论，这个世纪末还发生了另外一件事情。
开尔文男爵在 19 世纪的最后一天，发表了「物理大厦已经落成，所剩只是一些装饰性工作」的言论。
然而，在随后的岁月里，经典物理大厦却开始被量子力学逐步击破，轰然倒地。

在决定论这个方面，根据海森堡的不确定性理论，粒子的位置与动量不可同时被确定。
这个结论说明目前技术下面，无法精准测量粒子的状态。
既然无法准确测量粒子的状态，就失去了演算未来可能性的基础，更无法预测未来了。

那既然是无法预测，是否表示，预测未来这件事情是无稽之谈，未来是不成规律的？


## 混沌：被理解错误的「蝴蝶效应」

针对未来的预测，动力系统中，有相当多的研究和思考，其中比较注明的一项是：蝴蝶效应。


关于「蝴蝶效应」，不用过多解释。命名的来源据说是发现者 Edward Lorenz 觉得图形像是蝴蝶。
而有另一种另一说法是，Edward 的一个比喻「巴西蝴蝶煽动，引起德克萨斯的龙卷风」。

事实上这种说法是不精准的。Edward 在预测天气模型中，发现起始数据的微小差异，
会导致数日之后计算结果的巨大差异。
从点在于在预测模型上，忽略了一个蝴蝶煽动引起的力量，即起始条件的设定，会导致结果的巨大差异。
而不是表名龙卷风是蝴蝶煽动产生的。

如果蝴蝶煽动能够产生龙卷风。那么一个普通人的呼吸，也可以造成同样的效果。