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從費米悖論到 SpaceX 星艦試飛,馬斯克的火星願景

2024-03-19碼農

上周,SpaceX 的星艦進行了第三次試飛,表現出顯著的進步。

眾所周知,作為世界首富之一的馬斯克堅信第一性原理的理念。那麽,他為什麽會對航天事業如此熱衷,甚至渴望將人類移民到外太空呢?是否有理論支撐他的這一宏偉願景?

在一次活動上,馬斯克參照了物理學家費米的「費米悖論」,來解釋他希望人類能夠在火星上定居的願望。他指出,人類很可能是銀河系中唯一具有意識的物種,並把人類意識比作「茫茫黑暗中的一根小蠟燭」。

費米是一位物理學家,參加過美國的曼哈頓計劃。

其中最讓人津津樂道的事件就是,費米在原子彈試爆現場附近,向空中撒了一把碎紙片,爆炸後氣浪將紙片急速地卷走,他根據紙片飛出的距離估算了核爆炸的威力相當於一萬噸 TNT 炸藥。這與真實數據非常接近,誤差不到一個數量級。

費米問題

從中可以看出,費米以極少量或不精確的數據做出相對準確的估計的能力被廣泛熟知,並產生了一個專屬名詞「費米問題」。

最為著名的例子之一是,估算芝加哥有多少鋼琴調音師。在沒有專業數據的情況下,費米透過一系列假設,展示了如何對模糊問題進行合理估算。他的方法考慮了諸多不相關變量,透過分解問題得出了令人滿意的答案。

大約有 900 萬人生活在芝加哥,平均每個家庭有 2 個人。大約在 20 個家庭中有 1 個家庭需要定期鋼琴調音,透過這些假設,費米估算出了在芝加哥每年需要調整的鋼琴數量 225,000 架,

每個調琴師大約需要 2 小時調琴,每個調琴師每天工作 8 小時,一周 5 天,一年 50 周,費米估算出了每個調音師一年可以調音 1000 架鋼琴。

最終估算出調琴師的數量大約 225 名,這與人們事後的統計 290 名相差無幾。

費米悖論

費米悖論探討了銀河系中可能存在的智慧生命的問題。

首先是尺度問題,即數量級估計:銀河系大約有 2500 億顆恒星,即使在這些恒星周圍的行星上智慧生命以很小的機率出現,銀河系內應該存在大量的文明。

其次是對尺度觀點的反駁,即盡管高等文明可能會尋找新的資源,但宇宙誕生 137 億年以來,我們尚未找到其他智慧生命的確鑿證據。

費米悖論指出,如果銀河系存在大量先進的地外文明,為什麽連飛船或者探測器之類的證據都看不到?其中一種解釋,也許是最準確的解釋,就是意識是極其罕見的。

馬斯克說,「我沒有看到任何外星人存在的證據。最有可能的是,至少在銀河系這一部份,我們是唯一存在意識的物種。」