「大數定律」說明了什麼?宇宙中出現智慧生命是否是必然的?

2020-12-06 天文同好樂園

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從科學的角度和人類現有的認知來說,你、我以及這個世界上所有的人類的存在,都是因為大自然中一連串極不尋常的事件的發生而促成的。相對於地球的年齡,距離我們最近的一次不尋常的事件就是6500萬年前有一顆隕石砸中了地球,在撞擊之後,當時地球上三分之二的物種因此永遠消失了。假如沒有那次撞擊,或許地球上的霸主至今仍是恐龍。萬幸恐龍滅絕了,一些當時不起眼的胎生夜行動物才獲得了生存的空間,而它們正是人類的始祖。

但是,如果當時那顆隕石以稍稍不同的角度進入太陽的引力場,撞擊就不會發生,那麼還會有人類嗎?此外,地球的來源不明的大塊頭衛星——月球,也為人類的存在貢獻了一份力,它憑藉其引力作用穩定了地球的自轉軸,否則地球就會搖搖晃晃,地球上則會氣候惡劣根本不會有周而復始的四季更替,也就不會有潮汐,那樣還會有人類誕生嗎?但月球從何而來?目前還沒有定論,總之月球的來源一定是難以置信的。

另外,太陽系內行星的排列順序、地球的磁場、地球大陸板塊的漂移、太陽在銀河系中的位置,生命的形成機制,等等,等等,還有太多足夠寫上幾千字的奇特事件,所有那些看似奇特的事件組合在一起,才最終促成了人類的存在。當我們一件一件審視那些事件時會驚愕地發現,哪怕只要其中某一件事出現了偏差,作為智慧生物的我們都不可能出現。

為什麼唯獨在地球上出現了生命?為什麼我們從未在地球以外發現生命?法國生物分子學家、諾貝爾醫學獎得主雅克·莫諾提出:「地球上生命的誕生是一種難以置信的偶然,人類孤獨地存在與無盡的宇宙中,並成為其中最特別的那部分。」你同意莫諾的觀點嗎?可以說,雖然莫諾對於生命體的複雜性了如指掌,但他還是大大低估了宇宙的複雜性。假如宇宙很簡單,只有寥寥幾顆星球,那麼在這個宇宙中出現生命的概率可以說相當於零了。但事實並不是這樣!

現如今我們知道,太陽只是銀河系中的滄海一粟,單單在銀河系中就有2000億~4000億顆恆星,而保守估計銀河系中的行星數量至少達1000億顆。更甚的是,可見宇宙中的星係數量估算為1000億個,由此推算,整個可見宇宙中的行星數量是非常巨大的,達到10^22數量級。這是個什麼概念?它表示1000億個1000億!那麼,在可見宇宙之外呢?在那些人類目前還無法覺察到的那部分宇宙中呢,是否還存在數量更為驚人的行星?

這串巨大的數字足以改變一切!這是因為,即便在一顆行星上產生生命的概率很小,但隨著行星數目的增多,總歸會在其中某一顆行星上出現生命,即使不在地球上也會在其他行星上出現。只要積累了足夠高的頻率,即便是最不可能發生的事件也幾乎必然會發生,這就是「大數定律」。根據大數定律,我們幾乎可以肯定,沒有任何理由只在地球上出現智慧生命,在宇宙中勢必會出現其他的智慧生命,人類並不孤獨!

知識點:大數定律又稱大數定理,是一種描述當試驗次數很多時所呈現的概率性質的定律。大數定律並不是經驗規律,而是嚴格證明了的定理。有些隨機事件無規律可循,但不少是有規律的。數學家伯努利提出,在大量重複出現的條件下,往往呈現幾乎必然的統計特性,這個規律就是大數定律。

確切的說大數定律是以確切的數學形式表達了大量重複出現的隨機現象的統計規律性,即,頻率的穩定性和平均結果的穩定性,並討論了它們成立的條件。再簡單一點說,大數定理就是「當試驗次數足夠多時,事件發生的頻率無窮接近於該事件發生的概率」。——伯努利大數定律。

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