人类文明是茫茫宇宙中的偶然么?

类似猴子和打字机问题,比如要做多少次试验才能让一次台风把一堆零件吹成能飞的波音777?人类文明是茫茫宇宙中的偶然么?小概率事件到底有多可能呢?
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简明 - 回答基于个人经验,遗漏难免,还望海涵

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这个问题我想很多人都想过,写起来会写的很长,但是我对这些的研究虽然了解过很多,但是研究不是很深,所以不贸然开坑,但现在排行第一的答案又实在有些感性,所以我准备给大家介绍一个物理学家提出的思想实验,算是抛砖引玉(可能连砖也算不上)←算是强答了。
 
波尔兹曼大脑
 
了解这个实验之前,我给大家介绍一个基本的概念,我想理科生应该都学过,文科生应该也都学过?
 
熵:这是一个描述系统混乱程度的量,熵越大,系统有序度越高,而在没有外力干扰的情况下,系统的混乱程度是越来越高的,也就是说孤立系统的熵是不可能自发减少的,从生活实际来看,打个比方,如果你不去整理,你的房间只会越变越乱,玻璃杯摔碎了也不会变回原样。
 
那么开始正文。
 
我们的世界是一个熵很低的世界,因为世界的有序程度很高。
 
根据热力学第二定律,孤立系统的熵不会自发的减少,也就是说,我们的世界是处于一个熵增加的过程,那么在宇宙最开始的时候,熵一定非常低,然后逐步增加。
 
可是,为什么宇宙开始的时候熵那么低?
 
你把一个杯子里装满空气,那么在任何时间里,你观察杯子里的空气分布都应该是混乱的(熵很高的状态),分子全部聚集在一起的可能性微乎其微(熵低的状态概率及其之小)。
 
既然这样,那为什么,宇宙初始的时候,能有一个那么低的熵呢?以至于它能慢慢的发展成现在的世界?
 
这个问题有很多的解释,其中之一是人择理论。
 
关于人择理论目前最高票的答案已经提到了,而且这个理论表述很多,我这里因为只是介绍波尔兹曼大脑这个实验,所以不在此详述。
 
另外一个是提出这个问题的波尔兹曼自己的解释。
 


我们观测到的低熵世界来源于高熵宇宙的随机涨落。大的涨落可以造成熵很低的状态,概率也很低,但在宇宙广阔尺度下仍然会发生,而我们自身的存在也是来源于这种涨落带来的低熵世界。涨落出我们的世界的概率是 [e^{-10^{100}}]



这个思想实验介绍到这里,题主问的问题的答案也就出来了,好像都能说的通了。
 
但是这是一个大坑!
 
接下来波尔兹曼开始“作死”了,一个初始的低熵宇宙的出现概率<目前这个低熵(相对初始高)的宇宙出现概率<一个有序的大脑出现的概率
 
那么也就是说,我们现在只是一个大脑的概率反而大一些,宇宙涨落出一个大脑的概率比涨落出整个宇宙来说大多了(“涨落出玻尔兹曼大脑的概率是 [e^{-10^{28}}] ”)
 
听到这里,我想大家应该想到了另外几个东西:缸中大脑,黑客帝国这些,但是波尔兹曼大脑和这些的不同在于,无论是缸中大脑还是黑客帝国甚至之前的人择理论都有一个问题,那就是构造出这个世界的存在(低熵)又是从哪来的?
 
有没有突然觉得波尔兹曼说的很有道理,这可是从物理学和统计学上论证了呢,你很有可能只是个大脑而已,甚至你的记忆都是随机涨落出来的。
以上,就是这个实验。
 
关于这个实验,还有很多延伸和反驳的东西,在此因为本人水平和时间问题,我的砖就到这里了。
 
 
ps:在抛一块砖
 
如果说,我们有一天实现了虚构出一个宇宙的技术,比如《刀剑神域》里最后under world或者黑客帝国里的世界,那么,在那个世界里,也有可能有了虚构宇宙的能力,然后循环,这样出现的宇宙将有无数个,其中没有母体的只有那个最开始的宇宙,那我们生活在最开始的宇宙的概率将会是极其之低。
 
 

阿吉nico - 生命是一场修行,思考是一种乐趣

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一我不知道人类文明对于楼主来说是指什么。真的,这个问题其实没有表面上看上去的明确。其实地球上也有其他文明,比如海豚、蜜蜂、蚂蚁、猩猩都具有一定的群居和群内等级结构,有群内的交流方式。这些文明应该没有进入这个问题的视野,该问题认为这些动物的文明不算文明,不能与人类相比。所以才会认为人类是地球上唯一的文明,所以该问题追问宇宙中有没有可以和人类比拟的文明。
 
那显然,如果外星球有猩猩、海豚类似的文明,也必然不是该问题所定义的文明。那么,到底该问题认为什么才够得上做人类文明的同类?其实也就是,人类文明到底是什么呢,比海豚、猩猩等文明又高在哪里呢?要回答楼主的问题,就要先清楚这个。否则外星文明到来,估计你也不知道、也不认可。这就涉及文明的定义。
 
从人类个体而言,答案大概是:具备自我意识的、能够推理思考的智能生物。
从文明整体而言,大概是:能系统性地利用环境资源的物种,并能够逐步进化自己利用资源的能力。
以这两者作为文明的定义,那么地球上似乎只有人类文明。那楼主的问题就有了合理的基础。
 

然后我再来说说对问题中小概率事件的理解。
我认为猴子打出一篇文章的小概率事件与零件吹出飞机的小概率事件是略有不同的。前者的主体与行为(每次敲打键盘)有可能是会不断进化的,后者(每次风吹)是同质重复的。所以,前者更可能是有机的、演化的,而后者绝对是机械重复的。因此,猴子有可能打出文章,而零件不可能吹不出一部飞机。
 
但我只是说猴子“有可能”打出文章,因为猴子打字其实并非真正的进化事件。进化事件是需要具备反应力的有机体(如猴子)、明确的奖惩机制(生存或死亡)、有机体的繁衍能力、有机体之间的差异。奖惩机制一般都与生存有关,导致筛选出每一代中最适应环境(或目标)的生存下来,而另一些则无法生存。物竞天择,适者生存。于是,在漫长岁月后,有机体就很可能非常接近目标了(即猴子说不定能打出文章了。)
 
而概率,是针对黑箱事件的。一个事件内部机理越被清楚掌握,其发生与否越不依靠概率。在漫长时间里,生命不断进化的内部机理是可以被获知的(可以参见“复杂性理论”)。而生命的不断进化,最终必然会出现智慧生物。因此,人类文明的发生其实是地球上的一个必然事件,而不是概率性事件。但是生命发展所需要的环境为何能够出现,尚无法解释。
 
此外,由于我们目前只知道地球生命,所以我们对生命体的理解其实是非常单一的。换句话说,难道生命一定要采取地球上的样子吗?因此,存在一些与我们的感知方式、思维方式、物质构成方式完全不同的生命体也并非不可能。那么,目前智能智慧的搜索方式本身就可能有局限。又怎么能断定没有其他智慧文明呢?
 
总之,楼主的问题其实涵盖了好几个问题。关于文明的内涵、生命体的内涵、生命进化的环境,甚至是宇宙的结构,也许只有我们对这些有更多认识,才能回答人类文明的伙伴是否存在的问题。
 
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PS. 我支持任何对生命的思考和探索,但不赞同不加思考不作努力地将一切归之为神,我认为那是思维上的懒汉。
 

五点共圆 - MGC301

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我想,这种心态是很正常的。
以前人们什么都不知道时,认为自己是宇宙的老大,人类文明是上帝给的/神创造的。
后来人们发现,自己的行星仅仅是最普通的行星之一。
这就是自打脸的情况,人们由于之前认为自己本身就是上帝,所以,当我们发现我们竟然仅仅是普通的时候,我们的心理就被自己打翻到了谷底。
所以现在,人们的这种思维是很正常的。
但是人类文明的出现是必然的,正是我们的存在,才能解释我们这个宇宙的种种特性。智慧生物如我们,本身就是宇宙的产物。(人择原理)
我们即不是天之骄子,也不是被宇宙遗弃的小孩子,我们是这个宇宙达到符合产生智慧生物条件的产物。
我们本身就是智慧生物。

扣肉君 - 写简介时才发现并没有擅长什么东西

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宇宙比我们想象的要大太多,即使再小的概率,乘以庞大的基数也会得到远远不止一个文明。

建议题主去看看费米悖论。
由于宇宙的浩大,已经出现且能被我们观测到的智能文明应该是一个庞大的数目。可是我们却从未观测到任何类似人类的文明。
更奇怪的是,假如有比我们更早的、在我们做星际旅行可以到达的范围以外的文明,那么它应该已经发展到可以进行宇宙殖民的地步了。加上科技越往后发展,吓尿指数将越来越小,足够高等的文明,将会在可以观测到的更大的宇宙范围里面。
可是,我们对于这些文明的存在一无所知,连一个简单的信号都没有收到过。
费米悖论还没有答案。它让我们在每一次仰望星空的时候,意识到人类的孤独,对宇宙的敬畏。

shunin - 本质上是一个不可爱的未吃糖的MTF

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我还是很赞同弱人择原理的,人类的存在是在环境的影响下才形成的,也就是人类是在适当的环境下产生的,然而我们同样知道有合适环境的地方在我们的观测上是基本不存在的,也可以猜测产生人类的环境出现也是小概率事件。
当然,对于现在的我们来说,历史是必然的 也就是说产生已经成为了必然了。
有错误请指正

bloodbath - 史诗级神经病患者、蠢癌晚期、想变胖的瘦子、对一切政治问题么有热情、擅长提供无价值答案

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在样本足够大的前提下,任何微小的概率在超量的样本下都会形成有意义的现实性。
另外,缸中大脑是已经被在分析哲学界限内被证伪了的,再次强调,只是分析哲学界限内,分析哲学只是哲学的一个流派。
最后,人类的意义是自我赋予的,人类作为一个区别于他者的类存在而言是自指的,因此是依照其类本质以及其内在的自我实现而区别于他者的,这句话是说,就算有高级的文明站在宇宙的角度让我们如何,但我们也不会更不应该出于宇宙的角度而放弃自己作为人类的尊严,我们的尊严恰恰是由我们自己实现的。
手机答题,编辑后,第二段那应该是语言哲学。

polaris_gu - MGC301

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宇宙是无限的,而文明的出现是小概率事件。但是任意一个小概率的事件和无限相乘以后,就成了必然。

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