37.无穷猴子定理

The Infinite Monkey Theorem

一只猴子在打字机键盘上任意敲击按键,持续无限长的时间,几乎肯定能打出任何给定的文本,比如莎士比亚全集。这只猴子几乎肯定会把每一个可能的有限长度的文本输入无数次。

这就是无穷猴子定理,也叫猴子和打字机隐喻。法国数学家埃米尔·博雷尔(Émile Borel)在1913年用到了这个隐喻。亚里士多德的《论世代与腐败》和西塞罗的《论神的本质》都提到过类似的例子。

假设打字机有50个键,要输入的单词是英文单词香蕉(banana)。如果按键是随机且独立地按下的,这意味着每个按键都有相同的被按下的机会。那么,第一个输入的字母是'b'的概率是1/50,第二个输入的字母是'a'的概率也是1/50,以此类推。因此,前六个字母拼出banana的概率不到150亿分之一。

(1/50)×(1/50)×(1/50)×(1/50)×(1/50)×(1/50)=(1/50)6 = 1/15,625,000,000。

打出一个单词的概率就这么小,打出一本书的概率以几何级数缩小,概率小到难以表示。然而,只要概率不为零,一只猴子在无限长的时间内就能打出莎士比亚全集来,而且能打出无数份!同样的,无数只猴子也可以在极短的时间内就能打出来,而且也能打出无数份。

破解

无穷只存在于人的抽象思维中,而不存在于现实中。现实中既不存在无数只猴子,也不存在一只长生不老的猴子。

宇宙在任何一个时点在空间上都是有限的。有限的宇宙中无法容纳无数只猴子。所以,由无数只猴子同时打字是不可能发生的。

尽管随机敲击键盘打出一部莎士比亚全集的概率是微小的,只要有有限的、足够多次数的敲击尝试,就能以极大的概率确保打出一部莎士比亚全集。一只猴子的寿命不够长,但假如允许猴子们世代相传,还是很可能可以完成这个任务的。

宇宙在任何一个时点在空间上都是有限的。有限的宇宙中无法容纳无数份莎士比亚全集。因此,无数份莎士比亚全集是不可能存在的,也是不可能被打出的。任何一只猴子在任何一个时点都无法声称它们已经完成了任务,打出了无数份莎士比亚全集。

可见,基于现实中存在无穷大的错误假设,就可能导致荒谬的结论。

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