三體中的黑暗森林理論是如何推導出來的?

2021-01-18 原來是略懂

有關三體這部科幻界的神作,有很多點可以拿出來說說,比如人體冰凍,量子糾纏(智子),維度攻擊等等,但這本書最出彩的是對於宇宙黑暗森林理論的構建。


在這之前科幻界對於宇宙規則和倫理的構建有完全不同的看法,比如在我心目中穩距科幻界巔峰的衛斯理系列,他的觀點是:科技的發展同時伴隨道德水平的發展,一個能夠掌握星際旅行的文明必然已經發展到極為高尚的思想水平,不會對任何低等文明進行無聊的攻擊。


而黑暗森林理論的核心思想是,宇宙就如一個黑暗森林,我們人類不要傻乎乎的剛有些科技能力就探索宇宙,到處發射電波,發射探測器,在這種宇宙級別的對話中,地球的嬰兒期科技面臨高級生物的攻擊將是毀滅性的。在宇宙這個黑暗的森林裡,為了生存最安全的做法就是把自己隱藏起來,一旦發現有任何的風吹草動,就必須集中所有的力量將其毀滅。


而且一切都不是空想,而是經過嚴密的邏輯推理得來的。


邏輯推理的第一條線索就是:猜疑鏈


宇宙的浩瀚(以光年為基本空間尺度的距離決定了溝通的往來很可能一次對話來回就是N年)和文明的多樣性(語言,文字甚至生命形式都無法互相理解),決定了跨星際的溝通是極其困難的。


無法溝通就出現兩個問題

1. 一個文明不能判斷另一個文明是善意的還是惡意的

2. 一個文明不能讓另一個文明認為本文明是善意的


假設我們發現了一個100光年之外的文明。我們向他發射信號,「你好,我們是地球文明我們愛好和平,我們做朋友吧」。(首先這個舉動非常的危險,因為至少有一半機率我們會被毀滅,因為如果對方是惡意的,那麼我們必然收到攻擊,也可能是對方誤解我們的善意,以為是惡意而對我們發起攻擊。)


假設我們運氣沒有那麼糟糕,對方在200年後傳來了善意的信號:「你好我們是XXX文明,我們也是愛好和平的,願意與你們做朋友。」那麼我們是否選擇相信他們?他們是惡意的但是無力發起攻擊?還是正準備攻擊,還是有其他圖謀?他們為什麼會相信我們是善意的?...於是猜疑鏈會逐漸展開,下面這段文字大家可以試著當繞口令讀一讀。


你會猜疑我是怎麼想的,我會猜疑你是怎麼想的,就算你知道我是怎麼想的,我也知道你是怎麼想的,但你還會猜疑我是怎麼想你的,我也會猜疑你是怎麼想我的,就算你知道我是怎麼想你的,我也知道你是怎麼想我的,你還是會猜疑我是怎麼想你是怎麼想我的,我也會猜疑你是怎麼想我是怎麼想你,就算你知道我是怎麼想你是怎麼想我的,我也知道你是怎麼想我是怎麼想你的,你仍然會猜疑我是怎麼想你是怎麼想我是怎麼想你的,我也會猜疑你是怎麼想我是怎麼想你是怎麼想我的……


而猜疑一旦產生,那麼任何的信息外洩都會使得猜疑鏈的能量放大,導致更高級別的猜疑最終導致一個結果,那就是算了不想了,為了生存還是相信你是惡意的,直接將其幹掉吧


三體中是這樣描述的:「宇宙就是一座黑暗森林,每個文明都是帶槍的獵人,像幽靈般潛行於林間,輕輕撥開擋路的樹枝,竭力不讓腳步發出一點兒聲音,連呼吸都小心翼翼...他必須小心,因為林中到處都有與他一樣潛行的獵人。如果他發現了別的生命,不管是不是獵人,不管是天使還是魔鬼,不管是嬌嫩的嬰兒還是步履蹣跚的老人,也不管是天仙般的少女還是天神般的男神,能做的只有一件事:開槍消滅之。在這片森林中,他人就是地獄,就是永恆的威脅,任何暴露自己存在的生命都將很快被消滅。這就是宇宙文明的圖景,這就是對費米悖論的解釋。」


聊到這裡,順便說一下所有天體物理學愛好者必知的費米悖論,就一句話,那就是:「他們都在哪兒呢?」


這個問題的由來是這樣的,

一:地球誕生於46億年前,而宇宙誕生於137億年前,中間有91億年的時間差。那麼以宇宙的浩瀚和如此久遠的時間窗口有其他文明先於地球達到生命形成的條件是一個高概率事件(難不成地球真的是如此的幸運,137億年的造化就孕育了地球一顆種子?)。


二:只要地球不是全宇宙第一個到達生命形成的星球,那麼給上以億年為單位的時間進行文明的進化,這個文明應該在全宇宙到處可見才對,想像一下以地球科技目前的狀態再繼續發展一億年會是怎麼的一副場景。


三:可是他們都在哪兒呢?在哪兒呢?哪兒呢?兒呢?呢?或許他們都明白了黑暗森林的規則,都藏起來了。沒藏起來的呢?沒藏起來的都滅絕了。


這就如同這樣一個命題:為什麼大多數人怕黑?因為我們是怕黑的人的後代,所有不怕黑的原始人都被在黑夜裡生存競爭優勢明顯的野獸吃掉了,所以我們傳承了怕黑的基因(注意有關基因我們後面還要說到)。


好的,第一個線索基本講完了,但是僅有這條顯然是不夠的,因為很容易舉出反例:人類為什麼沒有滅絕同樣無法溝通的其他低級生物?相反在當今社會,保護瀕臨滅絕生物成了文明的共識。在這裡怎麼沒有形成猜疑鏈?


同樣在地球上的生物,我們可以觀察也算是一種溝通,所以相比完全無法琢磨的其他星球生物而言猜疑鏈比較難形成。但是更為重要的是文中提到的第二個重要線索。那就是技術爆炸


人類本身就是一個技術爆炸的最佳示範,億萬年級別的生物進化(這裡插一句:其實進化論是一種假設,從廣義上講,進化論是沒有證實和不能證實的,因為無法通過實驗方法再現整個進化過程,故不能以它為事實。它不能按照一般科學實驗的方法去檢驗––觀察和反證。因此,嚴格地說,不能把進化論看作科學的理論,而最早的中文翻譯是天演論,「物競天擇,適者生存」要比進化論給人以「生物主動進化」的印象要客觀的多。)最終誕生了原始人類,然後經過幾百萬年過渡到石器時代,在然後呢?幾萬年過渡到銅器時代,幾千年過渡到鐵器時代,科技能力的更新在不斷的提速中,而等到蒸汽時代、電器時代、資訊時代,科技進步呈現出陡然加速上揚的曲線。


幾乎在一代人的生命周期,人類從發明最原始的電子管計算機到現在的數以億計的計算機和手機組成的網際網路以及每秒超過億億次計算能力的超級計算機,人類文明突然發生了巨大爆炸性的科技進步,雖然可能是在天時地利人和的綜合因素構成的,但是也同樣說明這很可能是宇宙中的普世規律。


那麼如果告訴你,在地球上有一種生物,會在突然之間凌駕與人類之上,統治這個星球,所謂人類這個整體,我們的決策會是怎麼樣的?還是細心呵護和他做朋友,甘心做二等生物?




在這種情況下猜疑鏈會被重新激活,我們還安全嗎?他們想要幹什麼?之前的善意和順從是真實的嗎?他會挑戰我嗎?我會被徵服嗎?...那麼,最直接的就是乘其還沒有發展起來直接消滅,至少也需要進行控制就如三體人通過智子進行的科技封鎖。但是在宇宙尺度上來講,這種控制是極其困難的(如果三體星是在4萬光年之外而不是4光年呢?那麼智子也需要至少4萬年才能到達),只要一不小心給了落後文明完成技術爆炸的時間窗口,那麼對於高等文明而言,其威脅是巨大的,因為你已經很明顯的顯示了惡意。


所以,在宇宙尺度高等生物對於低等生物的最佳選擇就是立即消滅之,而反之,低等生物呢?他們的選擇是什麼?


這裡牽涉到一個能力對等的機制,假設我們科技水平比對方低,如果我們都能夠發現對方,就意味著對方理論上也應該能夠發現我們(最多就是時間問題),那麼在猜疑鏈的作用下,即便有巨大的風險,也要冒險一擊,除非我們能夠100%告訴對方我們絕對安全,這點在三體裡面也有提及,那就是完全的封閉自己,斷絕可以出來形成威脅的機會(把自己封閉在低光速黑洞空間裡)。


打個比方,在一個遊戲中A是有100格血大boss,B是只有1格血的小兵,強弱懸殊。但是,這個遊戲裡面有一個寶盒,吃到這個寶盒就是加1000格血,那麼對於A而言,一旦發現比自己血少的小兵B,就必須立即秒掉,因為萬一小兵B先找了寶盒,強弱的天平就會立即反轉。而小兵B就只能藏起來,直到找到寶盒。找到寶盒了還是要小心,因為萬一遊戲裡面還有10000格血的終極boss呢?


講到這裡似乎我們已經把兩個邏輯講通了,回顧一下,因為猜疑鏈所以隱藏是最安全的選擇,因為技術爆炸所以即便暫時在科技上領先的文明,一旦發現比自己低級的文明,也要立即毀滅他,不給他發展的時間窗口。


這就是羅輯用以制衡三體星人的宇宙法則,因為以地球和三體星人的科技水平,一旦位置被暴露必然導致來自黑暗森林的攻擊(而且羅輯做了一個實驗驗證了這一點)。


三體這部小說,很多人說故事很好,架構很好,但是人物刻畫似乎不夠,我個人對這個看法不敢苟同,在宇宙維度歸零這樣的尺度上創作,一切的個體都應該有一種微不足道的無力感。而塑造的羅輯在人類文明毀滅的懸崖邊,洞察所有人看得見卻想不到的宇宙之道,在一把爛牌攤開打的情況下以一己之力挽狂瀾於既倒,以無法動搖的玉碎之心堅守最後的生存希望,這種安排帶來的衝撞實在是一般的文學作品無法企及的。



寫在最後面(但同樣精彩)。

必須要說明一下以上的一切推論是在整個文明生存第一法則的基礎上。否則就很難解釋為什麼三體組織中的降臨派試圖毀滅地球文明。而葉文潔為什麼在知道信號發射出去的危險如此巨大的情況下還是選擇了回復三體人信息。


原因在於「生存第一」的法則不能只在個人或者小群體中進行推導,而要在整個生物基因的級別應用。


說的比較抽象,舉個簡單的例子,全球數十億的人口,總有一定比例的人選擇了自殺,貌似顛覆了生存第一的原則,但是整個人類全部自殺的概率為零。所以生存第一併不絕對適用於所有個體,但是適用於整個生物群體。在一些生物學的研究中發現,為了族群的更好繁衍,一旦到達臨界數量,就會產生諸如生育率下降,疾病甚至主動自殺等現象,而一旦數量回歸到低於合理的水平,族群會大幅的提升生育率。這些生物族群是如何溝通和控制自身的規模可以說是一個謎,一種可以被考慮的解釋是:其實生物個體不過是滿足基因這個生物得以生存的載體,基因通過植入生物體,通過各種形式的繁衍保證自己可以永遠的存活下去,基因的決策是凌駕於個體之上的,所以面臨生死存亡,基因自然會通過看似不可能的決策機制達到自身存活的目的。


於是在整個星球文明可能瞬間滅亡的巨大威脅下,以上的推理是如此殘酷而精緻,這點其實在目前的世界也是可見一斑,即便是同樣的物種,可以溝通,擁有國際社會的信用體系,在面臨諸如宗教和種族間的博弈時,猜疑和極端主義也是隨處可見,那麼又更何況是黑暗沉默無序的宇宙呢?



上一篇其實漏寫了一句話,當第一個意識覺醒的時刻宇宙才有了誕生的意義,看不明白的請回顧之前一篇,看看這句話是不是很有深意。

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