当代科学哲学中最令人难以置信、富有争议的思想大概就是对“世界末日的科学论证”,即用数学公式预测最终审判的时间。它甚至给出了人类文明将在760年内走到终点的预言。

评论家、物理学家Eric J.Lerner将末日公式称之为“单纯玩弄数字的伪科学”。

不过,另外有些人则认为它具有严肃思考的价值。故事始于普林斯顿的天体物理学家J. Richard Gott III。他是20世纪最后几十年里,几位独立提出世界末日理论的学者之一。 (其他人是物理学家Holger Bech Nielsen和Brandon Carter以及哲学家John Leslie。)1969年,Gott还是哈佛大学的物理系本科生,在欧洲过暑假。参观柏林墙时,他心算了一下后向朋友们宣布:最短2.66年,最长24年,柏林墙必然会被推倒。

21年后,柏林墙倒塌。Gott决定写出他的算法。他于1993年在Nature杂志上发表了文章。在那里,Gott把公式应用到了人类文明上。他当时预言,人类在未来12到18000年内灭绝的可能性高达95%。

并非所有Nature的读者都赞同他的理论。生化统计学家Steven N. Goodman在评论信件中抱怨说:“'谎言、该死的谎言和统计数据'是困扰统计学家的那些色彩缤纷的箴言之一。在我看来,Gott对统计学工具的运用……为这句话赋予了悲剧性的新生命。”

然而经过《纽约时报》和《纽约客》的报道,Gott和他的预言中得到了极大的关注(Gott的简介为“如何预测一切”)。 他本人是引人入胜的故事讲述者,现在是著名的科学预言家,成功预测了百老汇的戏剧剧目和芝加哥白袜队再次赢得世界大赛。

关于世界末日:1)大多数学者认为末日公式是错误的,2)对于它为什么是错误尚未达成共识。直到今天,Gott的方法以及由Carter和Leslie开发的相关方法,都是一系列热门期刊的论文主题。

世界末日公式的逻辑

Gott将公式的核心理念称之为哥白尼原理——对,就是那个断言地球不是宇宙的中心的哥白尼。他认为不应该赋予地球特殊的地位,它本质上和其它行星没有什么区别。Gott的洞察力体现在下面的问题上:如果将这一思想应用到时间点上会怎样?

跳出历史之外,我们把柏林墙存在的时间制作成条状图,然后将其分成均等的4份:0-25%、25-50%、50-75%、75-100%。

随机点落在25-75%段里的可能性是50%,如果你所在的时间点恰好位于该区段,那么你就会发现,柏林墙之后存在的时间最短是剩下的25%,最长则是剩下的75%。所以,如果考虑“此时此刻”柏林墙已然存在的时间,就能得到柏林墙未来存续的时间范围。

当时和朋友在西德参观的Gott同学,知道柏林墙建于8年前,所以据此推断:未来2又2/3年到24年内,柏林墙就会倒塌!当然,如最开始的提示,该预言只有50%的置信度。不过,可以以放宽范围为代价来提高置信度——比如说,最开始选择的区段,覆盖总条状图的95%,这样一来,就把可能性提高到了95%,代价则是,预言里的时间上限达到了160年。

上面就是对哥白尼原理最原始、最简单的应用。利用类似的方法和若干额外条件,物理学家Holger Bech Nielsen推断人类有50%的几率在未来760年内灭亡。不过,他也指出,这种推导并不严密,如果人类出生率持续走低,那将会大幅延缓末日的到来。

批评意见

Steven Goodman认为,上面的推理属于对“无差别原理”的错误应用。所谓无差别原理,就是赋予各种情况等可能性的概率。即便是小孩子,凭借本能地知道投掷硬币,正反结果是各50%。但无差别原理本身却是基于我们人类的对称性偏好,常常会让使用者落入陷阱。最直观的错误类似于,购买彩票可能中奖,也可能一无所获——有两种可能性,所以中奖的概率是50%。

Gott的末日公式蕴含着一个大胆的假设:我们对自身所处的时间点在整个历史中的位置一无所知。Goodman则反对说,原则上我们可以搞清当前和过去与未来的关系。

另一类反对意见基于“自我指示假设”。由物理学家Dennis Dieks等人提出。

“自我指示假设”认为:因为我是具有个体意识的智慧生物,所以,这一事实使我倾向于“可以容纳最多智慧生物的那种理论”。类似于说,如果我第一次购买(规则不明的)彩票就中了大奖,那么我可以认为:1)我是天选之子;2)中奖率本身就很高。后者似乎是更合乎理性的认知。

应用“自我指示假设”,可以使Gott等人的推理无效,但哲学家Nick Bostrom对这一假设提出了强烈的反对意见。他指出,如果按照“自我指示假设”,那么我们就应该立刻认同含有无限多智慧生命的多元宇宙理论——但这显然是不必要和不合理的。所以,“自我指示假设”本身就是有缺陷的哲学主张。

本文译自 vox,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。

ps 原文作者为威廉·庞德斯通,是非常杰出的科学类作者,多次获得普利策非虚构类作品奖项的提名。他在很多科学哲学和技术史上的创见和论证,可以原封不动地写到相关领域的论文里(实际上确实有人这么做过)。他的大部分作品都曾在国内翻译出版过,非常值得一看。他以往抱持科学乐观主义的态度,不过在本文里认为末日说也有可取之处。碍于篇幅和无法使用更直观的配图,翻译的时候做了节选,删减了他作为第一人称的记述部分,所以把结尾补到最后:

我一直在问自己:为什么我相信人类有漫长的未来?我能想到的最好的答案是,我们已经摆脱了过去的所有困境。人类在猛犸象,疟疾和原子弹中幸存下来。它们没有杀死我们。

但这就像是乐观主义者从一座100层高的建筑物上一跃而下,在接触地面之前,他都可以认为自己在飞翔。

世界末日的争论撕开了乐观主义的面纱。它迫使我们思考,我们和宇宙比我们以为的更具有随机性。我们的物种具有可预见的漫长未来这一事实,并不意味着它就是必然的结果。它可能是需要我们比以前更聪明,更睿智,更善良,更小心,更幸运才能获得的东西。


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