数学家预测：人类可能在约1.7万年后灭绝

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撰文 | 玛农·毕肖夫（Manon Bischoff）

编辑 | 二七

气候危机、疾病大流行、不断的山火……今天，世界末日似乎距离我们前所未有地接近。数学家可以（仅仅）凭借统计学的计算，预测人类何时会灭绝，只不过他们往往会得出不同的结论。而今天我想讨论的这项研究指出，人类在地球上最多只能再生存17 100年，并且这一预测达到了95%的置信度。

1983年，天体物理学家布兰登·卡特（Brandon Carter）提出了“末日论证”（doomsday argument）理论，用于预测人类总人口数量。“末日论证”的核心观点是，如果你把自己视为一个随机出现的观察者，那么我们在宇宙中并没有占据什么特殊地位，只是完全随机的。这被称为哥白尼原则（Copernican principle），以16世纪天文学家尼古拉·哥白尼（Nicolaus Copernicus）命名——正是他意识到地球并非宇宙的中心。这一原则常被应用于宇宙学领域，例如论证我们的生存环境（太阳系）并无特殊之处，在宇宙中相当普遍。

从这样的观点出发，我们还可以进一步延伸下去。想象一下，如果我们将所有存在过的人口总数绘制在一条涵盖过去与未来的时间线上。我们当然很难给出精确的计算，但我们可以确定的是，世界人口每年仍在持续增长。我们同样可以确定的另一件事是，人类终将消亡——要么是因为自我毁灭（如今这一点看起来并非完全不可能），要么是因为太阳内部的燃料耗尽，最终吞噬地球。当然，或许到那时，我们已经成功殖民了其他行星或星系。在最极端的情况下，人类或许也有机会存活到宇宙终结的那一天。

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如果我们相信人类终将征服宇宙，我们会跨越广袤的宇宙空间，并且存活极其漫长的岁月，那么人类历史上存在过的总人口数将极其庞大。反之，如果我们在数千年内就自我毁灭了，那么在那时，曾经存在过的总人口数可能会是现在的几倍，但一定远远小于第一种情况。那么，如何通过这些信息，预测人类灭亡的时间呢？

假设你是历史上第x个出生的人。理论上，你出生在某个特定人物之前或之后的概率应该是均等的。而根据目前的估算，地球上已经生活过超过1170亿人，那么就可以利用这一信息来估算未来某个时间点将存在的总人口数N。

让我们想象一条从0到N的极长直线，上面的每一个点都代表着一个人类。某人（如你和我）位于直线前半段的概率为50%，位于后半段的概率也是50%。如果我们将线段范围增大，我们出现在其中的概率也会增加：例如，我们有95%的概率位于0.05N~N的区间内。

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接下来就可以得出一个令人难以置信的结论：如果我们在数轴上的位置x位于0.05N~N之间，并且概率为95%，同时我们知道x的值（约1170亿），那么我们就可以推算出，人类最终的总人口数N：至少有95%的概率，x＞0.05N，也就是20x＞N。

换句话说，人类可能存在的总人口数上限为20×1170亿，等于2.34万亿。

这么看下来，这个估算总让人觉得有点草率。但我们可以做一个简单的思想实验，来理解背后的逻辑。

想象两个相同的盒子，每个底部都有一个小开口。其中一个盒子装有编号1~10的10个乒乓球，另一个则装有10万个编号1~10万的乒乓球。你并不知道哪个盒子装着10个球，哪个盒子装着10万个球。现在，你从一个随机盒子的开口处，拿到了一个编号为4的球，你认为它属于哪个盒子？

大多数人可能会选择只装了10个球的那个盒子，毕竟从这个盒子中抽到4的概率是1/10，而在另一个盒子抽到4的概率是1/100 000。那么人口数量的计算也是同样的道理。人类历史中每一个出现过的人，都可以被看作盒子里的一个乒乓球。个数少的盒子，可以被看作人类不会存活太久的情况，因此人类最终的总数并不会太多；而另一个装满的盒子则对应着人类飞出太阳系、征服银河系的情景。如果已经有1170亿人生活在我们之前，那么未来再出现几千亿人的可能性（换句话说，就是人类在较短时间内因为某种原因自我毁灭的可能性），似乎比未来还会有数万亿、甚至更多人存在的可能性要高。

如果人类最终的总数只有2.34万亿，并且按照前面的逻辑，这一概率达到了95%，我们就可以根据年出生率来估算人类还剩多久的未来。过去40年间，每年约有1.3亿名新生儿出生，尽管出生率在下降，但人口总数还在增长。如果假设每年1.3亿的出生人数保持不变，那么达到2.34万亿还需要约17 100年。当然，这一数字会随着出生率的上升或下降而变化，但数量级大概就是这样。

当然，类似对人类未来命运的预测充满了争议，许多科学家对这一理论持否定态度。例如，在评估末日情景时，如果你超越人类这个物种，将所有存在过的生物都纳入计算，那么最终得到的数字将会大幅增加，世界末日也会被推迟到极为遥远的未来。同样，你也可以提出，末日论证的概念在人类历史早期就可以出现——只要我们迈过了某个简单的知识门槛，就能得出这样的论证。那么，我们更有可能还只是处于人类文明的早期阶段，我们在数轴上的位置，也并不像哥白尼原则所假设的那样均匀分布。

在更加深远的地球历史上，生命曾经经历过多次大灭绝事件，只有极少数幸运儿才能幸存。如果能了解这些幸运儿从大灭绝中存活的真实原因，或许也能帮助我们面对人类如今正在制造和经历的“第六次大灭绝”。

《环球科学》6月刊的《末日挑战：鸟类幸存真相》一文就将带你回到6600万年前的恐龙末日，复原小小的鸟类是如何从末日中幸存的：

很多已知物质都属于这种磁体，只是过去没人发现它们具有一系列独特的性质。而交错磁体有望催生出超低功耗、速度超快的存储器件，让我们的存储技术跃升2到3个数量级——就像上世纪末到本世纪初，巨磁阻效应做到的那样。《新型磁体开启存储革命？》将展示交错此题的巨大潜力：

气候变化正在为蚊子提供更广泛的孳生地。《用“酸”阻击蚊媒病毒》将为你讲述，病毒学家如何尝试用蚊媒病毒怕酸的弱点，让它们丧失感染性：

原文链接：

https://www.scientificamerican.com/article/math-predicts-humans-could-go-extinct-in-about-17-000-years/

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