https://shopee.com.my/thepatriotsasia

Laplace Demon – Setan Besar Dalam Sains

565

1/ Laplace Demon @ Setan Laplace merujuk kepada satu entiti khayalan yang memiliki kebolehan untuk melihat seluruh alam semesta.

Konsep Setan Laplace ini direka pada tahun 1814 oleh Pierre-Simon Laplace untuk membincangkan prinsip determenisme dalam bentuk konseptual.

Figure 1: Pierre-Simon Laplace

2/ Selain memiliki kebolehan untuk melihat seluruh isi alam (termasuk pergarakan objek, zarah dsb), Setan Laplace ini juga dicipta dengan memiliki kebolehan komputasi dan pengiraan yang tidak terbatas.

3/ Konsep Setan Laplace ini menarik kerana ia membawa idea yang telahpun wujud pada ketika itu – di mana formula dan hukum yang telah ditemui boleh digunapakai oleh manusia dalam menentukan halatuju atau masa depan sesuatu proses.

4/ Sebagai contoh, menggunakan rumus F = ma membolehkan kita tahu berapa laju sesuatu objek akan bergerak, dengan syarat kita tahu jumlah daya dan jisim objek tersebut.

5/ Idea asal Setan Laplace sebenarnya muncul pada zaman Newton, di mana konsep Clockwork Universe diusulkan. Menurut Gotfried Leibniz, alam semesta ini berfungsi seperti gear yang saling berkait antara satu sama lain. Putaran satu gear akan memberi kesan kepada gear yang lain.

6/ Dalam kes Setan Laplace, kita boleh melihat alam semesta ini dalam prinsip mekanikal; semua peristiwa yang terjadi boleh diterangkan dalam bentuk persamaan matematik. Prinsip masa lalu, masa kini dan masa hadapan sentiasa akan boleh diketahui (complete determinism).

Figure 2: Leibniz

7/ Idea ini membuka bidang yang kini dipanggil pemodelan matematik (Mathematical Modeling), di mana manusia mula menjadikan pembolehubah dalam bentuk matematik, sebelum model matematik dibuat. Model matematik tersebut kemudiannya digunakan untuk membuat ramalan untuk aplikasi lain.

Figure 3: Antara contoh pemodelan matematik

8/ Jadi, adakah konsep Setan Laplace dan determinisme penuh ini satu konsep yang benar? Sudah tentu tidak.

9/ Antara kesalahan besar kepada idea yang dicipta oleh Laplace ini adalah Laplace tidak meletakkan sebarang had kepada setan yang dia cipta (he created an identity that understand infinity). Dalam dunia fizikal yang sebenar, had limitasi fizikal perlu diletakkan.

10/  Sebagai contoh – kelajuan pemprosesan maklumat oleh Setan Laplace perlulah tidak melebihi kelajuan cahaya (sebab informasi tak boleh lebih kelajuan cahaya). Hal ini sesuai dengan Teori Relativiti Einstein.

11/ Disebabkan pemprosesan maklumat tidak boleh melepasi kelajuan cahaya, determinisme penuh sepatutnya tidak boleh tercapai (ada hadnya yang tersendiri). Selain itu, terdapat juga had kepada jumlah data yang boleh diproses (had pada panjang Planck).

12/ Selain dari argumen di atas, ada juga yang mengusulkan bahawa Setan Laplace ini berlawanan dengan Teori Huru-Hara (Chaos Theory). Teori Huru-Hara mengusulkan bahawa perubahan kecil pada suatu sistem boleh menghasilkan impak yang amat besar terhadap sistem tersebut.

13/ Dalam kes Setan Laplace, sekiranya berlaku variasi perubahan yang teramat kecil dalam sistem yang dilihat oleh Setan Laplace, Setan Laplace perlu membuat pengiraan semula terhadap keseluruhan trajektori masa hadapan objek dalam sistemnya.

14/ Namun ramai ahli falsafah berpandangan bahawa idea Setan Laplace dan idea Teori Huru-Hara sebenarnya tidak sesuai antara satu sama lain. Setan Laplace sepatutnya mengetahui akan perubahan yang akan berlaku sebelum perubahan tersebut berlaku, kerana dia patutnya memiliki pengetahuan penuh ke atas sistem tersebut.

15/ Antara lawan sebenar kepada Setan Laplace ini sebenarnya adalah Entropi dan Hukum Termodinamik Kedua.

Figure 4: Persamaan berkaitan entropy.

16/ Laplace mencipta konsep Setan Laplace berdasarkan prinsip mekanikal, di mana kita boleh membuat unjuran ke masa hadapan, dan melihat semula ke masa belakang, berdasarkan trajektori atau pergerakan sesuatu objek.

17/ Namun begitu, dalam Termodinamik, Entropi akan sentiasa meningkat, menghasilkan apa yang kita panggil sebagai anak panah masa (Arrow of Time). Dalam kes Termodinamik, informasi tidak boleh didapati berdasarkan trajektori masa lampau, berbeza dengan kes sistem Mekanikal tadi.

18/ Dalam kes Hukum Termodinamik, anak panah masa akan sentiasa bergerak sehala, dari masa lalu, ke masa sekarang, ke masa hadapan. Ia bertentangan dengan Konsep Setan Laplace yang boleh melihat masa lampau, sekarang dan masa hadapan sesuka hati.

19/ Satu lagi lawan kepada konsep Setan Laplace ini adalah konsep yang dibawa dalam Fizik Kuantum, yang dipanggil sebagai Prinsip Ketaktentuan Heisenberg (Heisenberg Uncertainty Principle).

20/ Menurut Heisenberg, kita tidak boleh mengetahui lokasi (displacement) dan pergerakan (momentum) sesuatu entiti kuantum secara serentak. Ia tidak dibenarkan oleh Mekanik Kuantum.

21/ Sehingga ke hari ini, perdebatan mengenai sifat alam; sama ada ia bersifat deterministik (punyai sebab-akibat yang tetap) ataupun ia bersifat bebas (free-will) masih menjadi perdebatan dalam kalangan ahli sains dan falsafah.

Figure 5: Pengertian mudah bagi free will dan determinism.

RUJUKAN:

“Free Will”, Stanford Encyclopedia of Philosophy, (2018). https://plato.stanford.edu/entries/freewill/

“Causal Determinism”, Stanford Encyclopedia of Philosophy, (2016). https://plato.stanford.edu/entries/determinism-causal/

“The Challenge of Laplace’s Demon” Springer, (1995). https://link.springer.com/chapter/10.1057%2F9780230377134_2

“The Clockwork Universe” from “Chaos in the Cosmos” pp 15 – 39. Springer, (1996). https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-1-4899-3370-6_2

“Quantum Theory and Determinism”, Springer, (2014). https://link.springer.com/article/10.1007/s40509-014-0008-4

 

Anda mungkin juga berminat

Ruangan komen telah ditutup.