ラプラスの悪魔

科学史において、ラプラスの悪魔は、 1814年にピエール＝シモン・ラプラスによって科学的根拠に基づいて発表された、因果的決定論の注目すべき表現である。 ^{[ 1 ]}決定論によれば、もし誰か（悪魔）が宇宙のすべての粒子の正確な位置と運動量を知っていれば、任意の時点におけるそれらの過去と未来の値は必然的に決まり、古典力学の法則から計算できる。^{[ 2 ]}

宇宙の現状は、過去の結果であり、未来の原因であると考えることができる。ある時点で自然を動かすすべての力と、自然を構成するすべてのものの位置を知る知性があり、さらにその知性がこれらのデータを分析するのに十分な広さを持っていたならば、宇宙最大の物体の動きから最小の原子の動きまでを単一の公式で包含するだろう。そのような知性にとって、不確かなことは何もなく、未来は過去と同様に目の前に現れるだろう。

この知性はしばしばラプラスの悪魔（ハンス・ライヘンバッハにちなんでラプラスの超人と呼ばれることもある）と呼ばれています。ラプラス自身は「悪魔」という言葉は使わず、それは後世の脚色です。上記のように英語に翻訳すると、彼は単に「知性…彼女にとって不確かなことは何もなく、未来も過去も、彼女の目に映るだろう」と述べています。この考えは、ラプラスが1773年に初めて表明した頃には、特にフランスで広く普及していたようです。モーペルテュイ（1756）、ニコラ・ド・コンドルセ（1768）、バロン・ドルバック（1770）、ディドロのアーカイブにある日付不明の断片にも、同様の表現が見られます。^{[ 4 ]}近年の研究によると、超強力な計算能力を持つ知能のイメージは、ロジャー・ジョセフ・ボスコヴィッチが1758年の著書『自然哲学理論』でも提唱していたことが示唆されている。^{[ 5 ]}

文脈全体を考慮すると、ラプラスの悪魔は、人間の精神から無限にかけ離れており、したがって人類の予測努力を助けることは決してできない。

真理を探求するこうしたあらゆる努力は、人間の精神を、先ほど述べた広大な知性へと絶えず引き戻す傾向があるが、そこからは常に無限に遠い存在であり続けるだろう。

それにもかかわらず、イギリスの物理学者スティーブン・ホーキングは著書『ホーキング、宇宙を語る』の中で、「ラプラスは、宇宙で起こるすべてのことを予測できる一連の科学法則が存在するべきだと示唆した」と述べている。^{[ 14 ]}

同様に、ジェームズ・グリークの著書『カオス』では、著者はラプラスの悪魔を人間の決定論的な予測可能性への「夢」と混同しているようで、「ラプラスの楽観主義はほとんど道化師​​のようだが、現代科学の多くは彼の夢を追い求めてきた」と述べている（14ページ）。

最近、統計物理学の有名なパラドックスであるロシュミットのパラドックスを解決するために、ラプラスの悪魔が持ち出されました。^{[ 15 ]}その議論は、気体システム内のすべての速度を反転させるには、実質的にラプラスの悪魔となるものによって測定を行う必要があるというものです。これは、ランダウアーの原理と組み合わせることで、パラドックスから抜け出す方法を可能にします。

現代の研究では、宇宙の計算能力には限界があると提唱されており、ラプラスの悪魔が無限量の情報を処理する能力は不可能である。2000年にセス・ロイドが発表した論文では、宇宙の最大エントロピー、光速、プランク長を横断して情報を移動するのに要する最小時間に基づいて限界が提唱され、約10 ¹²⁰ビットという数値が得られた。^{[ 16 ]}したがって、この量を超えるデータを必要とするものは、宇宙でこれまでに経過した時間では計算できない。ラプラスの考えの不可能性を示す単純な論理的証明は、2012年にイェゴール・レズニコフによって提示され、彼は悪魔が自身の未来の記憶を予測できないと主張した。^{[ 17 ]}