世界不思議

養一對兔子,如有無限食物,10年就能塞滿地球,33年裝滿宇宙



孩子們都喜歡小動物,尤其是毛絨絨溫順的小兔子,更是很多小朋友的摯愛。但你有沒有想過一個問題呢?假如你給自家小朋友買了一對小兔子,又有充足的食物供應,理論上這對小兔子會生出多少後代呢?
根據以前的一個說法,如果兔子每個月可以生一對,新的兔子兩個月後長大可以開始生育,那麼114個月後,即不到10年,兔子的子孫後代就可以把已知宇宙填滿。這個故事據說來自意大利的斐波那契,也就是著名的斐波那契數列在西方的第一個描述者。

斐波那契在描述這個數列的時候,確實是用兔子做比喻的,然而斐波那契生活在1200年代,那時候根本沒有已知宇宙或可觀測宇宙的概念,甚至在很多地方,人們根本就不知道地球是球形的,一直要到18世紀,才有較為準確的地球直徑測量值。所以斐波那契時代就說兔子這種生育可以填滿已知宇宙,甚至地球都不太可信,可能只是後人的偽托。
兔子的生育就是斐波那契數列,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233……第12個月的時候就有144對兔子了,不過看起來似乎也不像在114個月就可以充滿宇宙的樣子。
斐波那契數列的表達式是:

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計算公式:

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我們很容易就可以繼續算下去。兔子是碳水化合物,密度和水差不多,我們假設每隻成年的兔子為2公斤,那麼它的體積就是2000立方釐米,即0.002立方米。
而地球的體積是1.08X10^21立方米,要填滿整個體積,需要約5X10^23只,及2.5X10^23對兔子。而計算的結果,114個月後,兔子的數量為3×10^23對,可以填滿整個地球再加五分之一個地球!
地球的表面積是5.1億平方公里,每隻兔子按0.02平方米算,佈滿地球表面需要1.25X10^16對兔子,大約79個月,6年半就可達成。
兔子夫妻的生育能力無疑令人印象深刻,不過114個月只是填滿地球而不是可觀測宇宙,那麼真要填滿可觀測宇宙需要多長時間呢?

目前比較公認的宇宙總質量估計為10^53kg,宇宙的平均密度為4.5×10^-31g/cm3,可觀測宇宙直徑為920億光年。那麼根據這些數據,我們可以計算出兔子夫妻要生出和宇宙質量一樣大的後代,大約需要255代兔子兔孫的辛勤努力,時間約為21年;而要完全擠滿可觀測宇宙,則需要33年398代的不懈奮鬥!
33年就可以完全擠滿直徑920億光年的巨大球體,若干代之後,這個兔子球的膨脹速度就已經遠超光速了,其質量也遠遠超過宇宙的總質量,到哪裡去找那麼多資源來喂養兔子,讓它們增加體重和體積呢?所以理論再強,沒有資源的支撐,一切都是空了吹。

人類雖然比起兔子遜色多了,但如果環境和資源支撐的話,生育水平也是不可限量的。
地球人口數量最少的時候,可能是在75400年前印尼蘇門達臘島多峇湖超級火山爆發後,根據人類基因突變的速率推算,當時估計只剩下了約1000人到10000人。
之後人類人口一直在100萬左右長期徘徊,直到人類進入農業社會後,才在約10000年前達到了500萬。
3000年前,人類人口達到5000萬;
2500年前,人口1億;
2000年前,2億;
公元1835年,10億;
現在,75億;
未來——?
地球資源的限制,必然導致一種動物的崛起,必定是以其它生命的消失為代價的。從斐波那契數列上你就可以看出來了,如果任由兔子在地球上肆虐,僅僅只需6年半,就可以把地球表面包括海洋都全部擠滿兔子。
人類人口長期在100萬徘徊的時候,就已經導致了地球巨型動物群的消失,迄今已滅絕了包括猛獁象、大地懶、歐洲原牛、歐洲野馬、澳洲全部大型有袋類等動物。人類文明誕生至今,已經滅絕了地球上83%的野生動物。
而人類現在已具備使用地球所有資源的能力,所以才導致近幾十年來人口的迅猛增加,但同時也大大壓縮了其它生命的生存空間。如果仍由人類肆虐,會不會真實上演斐波那契數列的悲劇呢?或者人類導致的斐波那契悲劇,現在根本就已經開始了,只是我們尚未自知?

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