研究表明,猴子随机敲打出莎士比亚作品所需的时间将超过我们宇宙的生命周期。
根据无限猴子定理,一只猴子无限期地随机按压打字机的键,最终可能仅凭偶然敲出莎士比亚的所有作品。
这个著名的假设场景常用于解释概率和随机性的概念,说明了偶然性如何导致惊人的结果。它的概念出现在流行文化中,包括《辛普森一家》和《银河系漫游指南》等节目,以及TikTok等平台。
尽管有这样的说法,但最近的研究表明,猴子随机重现莎士比亚的所需时间是不可想象的庞大——远远超过对宇宙寿命的当前估计。因此,虽然定理有一定的真实性,但也可能相当误导。
悉尼科技大学(UTS)的数学副教授斯蒂芬·伍德科克和杰伊·法莱塔对该定理进行了调查,重点关注我们有限宇宙的局限性。
伍德科克副教授解释道:“无限猴子定理假设有无限个变量,比如无尽数量的猴子或它们无限的打字时间。”
“我们的目标是评估在有限时间内,有限数量的猴子输入特定字母序列的可能性,这与我们宇宙的估计寿命相一致,”他指出。
这项严肃而又玩味的研究名为《有限猴子定理的数值评估》,最近发表在同行评审的期刊《富兰克林开放》中。
在他们的计算中,研究人员考虑了一个包含30个键的键盘,其中包括所有英语字母和常见标点符号。
他们不仅对单只猴子进行了模拟场景,还对当前全球约20万只黑猩猩的人口进行了模拟,假设每只猴子以每秒一次的速度快速敲打,直到宇宙预计在(10^{100})年后结束——这个数字由1后跟100个零表示。
研究发现,尽管单只黑猩猩在其一生中有约5%的机会能输入“香蕉”这个词,但即便所有黑猩猩都参与,莎士比亚的全部作品(约884,647个单词)几乎可以肯定在宇宙结束之前不会被敲打出来。
“即使打字速度更快或黑猩猩的数量增加,猴子们的努力也似乎不太可能在创作大量书面文本方面取得成效,”作者们反思道。
“这使我们将定理与其他概率谜题和悖论放在一起——例如圣彼得堡悖论、芝诺悖论和罗斯-利特伍德悖论——在这些情况下,假设无限资源会导致与我们在考虑宇宙的限制时观察到的不同的结论,”伍德科克副教授表示。
在生成性人工智能时代,无限猴子定理及其有限对应物挑战我们思考关于创造力、意义、意识及这些特质如何产生的哲学问题。